интересный космос

интересный космос 1. Миллионы массивных звёзд покидают галактику Млечный Путь Млечный Путь удерживает не все свои звезды. Некоторые из них иногда выбрасываются в межгалактическое пространство и

1. Миллионы массивных звёзд покидают галактику Млечный Путь
Млечный Путь удерживает не все свои звезды. Некоторые из них иногда выбрасываются в межгалактическое пространство и отправляются в непредсказуемое путешествие. Недавно группа астрономов провела углубленное исследование этих убегающих объектов, чтобы попытаться понять механизмы, лежащие в основе таких выбрасываний.
Когда астрономы изучают группу звезд в Млечном Пути, одним из параметров, который они анализируют, является распределение их скоростей. Оно дает представление о том, как звезды движутся внутри галактики относительно некоторой точки отсчета. Общее распределение скоростей этих объектов в данной звездной популяции также сильно зависит от вращения галактики. Поэтому звезда, которая не следует этой гармонии, неизбежно привлекает внимание астрономов.
Два типа звезд
В рамках данной работы ученые провели исследование на основе двух каталогов массивных звезд — Galactic O-Star Catalog (GOSC) и Be Star Spectra (BeSS). В этих каталогах представлены различные типы массивных звезд, такие как звезды О-типа и звезды Be-типа, а также их соответствующие подтипы.
В частности, звезды О-типа являются одними из самых массивных и горячих звезд во Вселенной. Эти объекты относительно редки, но они играют важнейшую роль в звездообразовании и динамике галактик. Из-за большой массы они имеют относительно короткое время жизни и могут заканчиваться сверхновой.
Звезды Be-типа, столь же массивные и светящиеся, характеризуются наличием специфических спектральных выбросов, связанных с присутствием в их спектре определенных линий поглощения. Термин «Be» происходит от немецкого слова «B-emission», обозначающего эти эмиссионные линии. Эти объекты, как правило, имеют высокую скорость вращения, что приводит к истончению их экватора. Кроме того, они часто окружены диском из вращающегося вещества.
Большое количество объектов находится в бегах
Исследователи также провели перекрестное сравнение этих данных с данными спутника Gaia Европейского космического агентства (ЕКА), измеряющего положения, расстояния и движения большого числа звезд.
Проанализировав полученные данные, ученые выявили 417 объектов O-типа и 1335 объектов Be-типа, присутствующих как в каталогах, так и в наблюдениях Gaia. Среди этих звезд было обнаружено 106 беглых звезд О-типа, что составляет 25,4% звезд, включенных в каталог GOSC. Из этой выборки 42 звезды были ранее неизвестны.
Что касается звезд Be-типа, то в полете они идентифицировали 69 из них, что составляет 5,2% объектов каталога BeSS, причем 47 из них были идентифицированы впервые. В целом звезды O-типа демонстрировали более быстрые движения, чем остальные. По всей видимости, все эти звезды движутся по траектории, которая выведет их за пределы Галактики.
Отметим, что данное исследование посвящено только двум каталогам. Никто точно не знает, сколько объектов-беглецов собирается покинуть нашу Галактику. Однако по некоторым оценкам, в настоящее время их может быть более десяти миллионов.
Два предполагаемых механизма
Для объяснения полученных результатов исследователи выдвинули два конкурирующих сценария: динамический выброс и бинарная сверхновая.
Согласно первому сценарию, звезды, часто образующиеся в бинарных парах, подвергаются гравитационному взаимодействию в плотной среде. Эти взаимодействия могут возникать в результате столкновений между бинарными и одиночными звездами, приводя к образованию убегающих объектов. Плотной средой, способствующей этому процессу, являются ассоциации OB, в которых обычно образуются звезды O- и B-типов.
Альтернативный сценарий предполагает взрыв сверхновой звезды, повлиявший на ее бинарного партнера. Если условия благоприятны, выживший объект получает достаточный импульс, чтобы вырваться из связи со своим партнером. Иногда он может избежать гравитационного притяжения Млечного Пути и начать межгалактическое путешествие.
Тот факт, что звезды О-типа имеют более высокую скорость, говорит о том, что первый сценарий более вероятен. Однако для его подтверждения необходимы дальнейшие работы. Подробности исследования опубликованы в журнале Astronomy & Astrophysics.
2. Джеймс Уэбб обнаружил самый удаленный двойник Млечного Пути
Группа астрономов объявила об идентификации далекой спиральной галактики, получившей название ceers-2112. По своим характеристикам она схожа с нашим Млечным Путем. В ядре этого объекта имеется полоса звезд и газа, что ранее считалось признаком зрелой галактики. В то время, когда возраст Вселенной составлял всего два миллиарда лет, ceers-2112 показывает, что такие галактики уже существовали, что ставит под сомнение существующие теоретические модели.
Спиральные галактики
Спиральная галактика, подобно нашему Млечному Пути, — это тип галактики, характеризующийся плоской дисковой структурой со спиральными рукавами, закрученными вокруг центрального ядра. Спиральные рукава содержат большое количество звезд, газа и пыли, что придает объектам характерный спиральный вид. Некоторые из них, например Млечный Путь, имеют в центре звездный бар.
Долгое время считалось, что эти галактические полосы формируются на более поздних этапах эволюции галактики, вероятно, через несколько миллиардов лет после Большого взрыва.
Более ранние наблюдения космического телескопа «Хаббл» также указывали на то, что галактики с самого начала существования Вселенной, как правило, реже демонстрируют бароподобные структуры, что подкрепляло идею о том, что эта особенность является результатом эволюции галактик в течение очень длительного периода времени.
Однако недавнее открытие галактики ceers-2112 ставит эти представления под сомнение.
«Аналог» Млечного Пути появился очень рано во Вселенной
Ceers-2112 была идентифицирована с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб». Этот достойный «преемник» «Хаббла», предназначенный для наблюдения Вселенной в инфракрасном диапазоне, способен собирать в шесть раз больше света, чем «Хаббл», что делает его особенно эффективным для наблюдения за очень далекими объектами. Повышенная способность собирать свет позволяет также обнаруживать более тонкие особенности далеких галактик, включая детали их структуры и морфологии.
В случае с галактикой ceers-2112 наблюдение проводилось на красном смещении 3, что означает, что свет от галактики прошел путь в 11,7 млрд. лет, прежде чем достиг телескопа «Джеймс Уэбб». Полученные данные позволили астрономам обнаружить неожиданное присутствие внутри нее галактического бара.
Таким образом, эта спиральная галактика свидетельствует о том, что объекты, подобные Млечному Пути, существовали уже на очень раннем этапе истории Вселенной, задолго до того, как, как считалось, наступило время формирования таких галактических баров. В результате это открытие опровергает наши теоретические модели и поднимает вопросы о физических условиях ранней Вселенной.
Преувеличенное влияние
Данное исследование также помогло пролить свет на роль темной материи во Вселенной. В частности, телескоп «Джеймс Уэбб» позволил астрономам получить детальные изображения галактики ceers-2112. Проанализировав скорости вращения звезд в галактике, они смогли оценить массу ее галактического бара. То, как звезды движутся внутри галактики, позволяет получить информацию о распределении вещества внутри галактики.
Затем исследователи использовали теоретические модели для моделирования формирования галактики ceers-2112 и понимания того, какой вклад внесли в ее создание темная и обычная материя. Подгонка этих моделей к данным наблюдений позволила оценить относительный вклад этих двух типов материи.
В случае галактики ceers-2112 темная материя, по-видимому, сыграла лишь незначительную роль в формировании галактического бара, который в основном состоял из обычной материи. Это открытие в очередной раз ставит под сомнение прежние теоретические модели, предполагавшие преобладание темной материи в формировании подобных галактических структур.
3. Второй Большой взрыв у истоков тёмной материи
Сохраняющаяся загадка, связанная с темной материей, заставила физиков предположить, что она могла образоваться в другое время, нежели обычная материя. Новая гипотеза предполагает, что после стандартной космологической модели произошел второй Большой взрыв, называемый «темным», который и послужил причиной возникновения темной материи. Хотя эта гипотеза может показаться неправдоподобной, она может объяснить, почему обнаружение темной материи остается неуловимым.
Согласно стандартной космологической модели, Вселенная пережила период инфляции вскоре после Большого взрыва. На этом переходном этапе произошло быстрое расширение пространства-времени, движимое энергией вакуума, вездесущей в космосе. Этот этап предшествовал «горячему» Большому взрыву, характеризующемуся серией энергетических превращений, которые привели к стабилизации расширения и выделению энергии вакуума в виде горячей плазмы частиц. В результате этого процесса возникли частицы обычной материи (фотоны, лептоны, кварки и т.д.), а также частицы, составляющие темную материю (например, гипотетические слабо взаимодействующие массивные частицы или WIMPs).
Однако эта модель сталкивается с трудностями при объяснении образования темной материи, и не в последнюю очередь с невозможностью ее обнаружения. Космологические явления, которые не могут быть объяснены только присутствием видимой материи, предполагают наличие еще одного значимого гравитационного источника. Галактики, быстро вращающиеся вокруг друг друга в скоплениях, а также периферийные области галактик, вращающиеся так же быстро, как и их центры, указывают на наличие больших масс невидимой материи, создающей дополнительную гравитацию, возможно, в пять раз более многочисленную, чем видимая материя.
По мнению исследователей из Техасского университета в Остине, трудности взаимодействия темной материи со слабыми ядерными силами, одной из четырех фундаментальных сил природы, могут помешать ее обнаружению. В этом контексте только гравитация могла бы связать их с обычной материей. Поскольку гравитация слаба в масштабах отдельных частиц, их обнаружение станет практически невозможным.
Эти гипотезы привели к тому, что они предложили пересмотреть стандартную космологическую модель. Они предполагают, что темная материя могла образоваться отдельно от видимой материи во время второго Большого взрыва. Это событие произошло бы через месяц после горячего Большого взрыва и оказало бы незначительное влияние на структуру галактик.
«Темный» Большой взрыв у истоков странных частиц
Альтернативный космологический сценарий нового исследования предполагает, что образование видимой и темной материи происходит совершенно по-разному. Согласно этой теории, горячий Большой взрыв породил только излучение и видимую материю, исключив темную материю. Однако если темный сектор изначально был бы холодным, то он содержал бы лишь небольшое количество энергии вакуума по сравнению с существующей плотностью излучения.
Энергия вакуума, не претерпевающая красного смещения, в дальнейшем может стать значительной, хотя она никогда не будет доминировать в плотности энергии Вселенной. При распаде этой энергии во время темного фазового перехода может образоваться большое количество темной материи и, возможно, темного излучения. Исследователи назвали эту основную фазу «темным Большим взрывом».
Они предполагают, что в результате второго Большого взрыва могли возникнуть по крайней мере три различных типа частиц темной материи, каждый из которых был более странным, чем другой. Если бы фазовый переход был внезапным, то массивные частицы образовались бы в виде расширяющихся пузырьков, переводящих систему из одного состояния в другое, подобно пузырькам кипящей воды. При столкновении эти пузыри лопаются, высвобождая свою энергию.
В сценарии темного Большого взрыва пузыри были бы настолько энергичными, что при их столкновении образовались бы гигантские частицы, масса которых примерно в 10 000 млрд. раз больше массы протона. Эти гипотетические частицы получили прозвище «даркзилла», в честь вымышленного гигантского японского монстра.
С другой стороны, если бы фазовый переход был постепенным, то темный Большой взрыв породил бы частицы меньшего размера, похожие на WIMPs. Они взаимодействовали бы с темными версиями фундаментальных сил, например с темным электромагнетизмом, порождая темные фотоны. Однако в отсутствие этих сил образовавшиеся частицы не смогли бы сбалансировать свою энергию за счет поглощения или создания темных фотонов. Чтобы компенсировать это, они превратились бы в «темные частицы-каннибалы», пожирающие друг друга в попытке сохранить равновесие.
Исследователи считают, что пузыри фазовых переходов, связанные с темным Большим взрывом, могут оставлять отчетливые отпечатки пульсаций в пространстве-времени в виде гравитационных волн. По их мнению, анализ этих волн, впервые обнаруженных в 2016 году, может подтвердить их теорию. Подробности исследования доступны в предварительной публикации на сервере arXiv.
4. Спектроскопия подтвердила возраст двух крайне удалённых галактик
С использованием инструмента Джеймса Уэбба NIRSpec учёные уточнили возраст галактик, расположенных в скоплении Abell 2744.
Речь идет об UNCOVER-z13 и UNCOVER-z12 со значениями красного смещения z=13.079 и z=12.393 соответственно, что говорит о формировании галактик всего спустя 320-330 млн лет после Большого Взрыва.
«До начала нашего анализа мы знали только о трех галактиках, подтвержденных на таком большом расстоянии. Изучение новых галактик и их свойств позволило ученым увидеть, насколько разнообразны объекты ранней Вселенной и как много еще предстоит узнать о них»
Несмотря на то, что свет от галактик преодолел 13,4 млрд световых лет, чтобы достичь Джеймса Уэбба, расстояние до объектов оценивается в 33 млрд световых лет. Это объясняется расширением Вселенной.

интересный космос 1. Миллионы массивных звёзд покидают галактику Млечный Путь Млечный Путь удерживает не все свои звезды. Некоторые из них иногда выбрасываются в межгалактическое пространство и

интересный космос 1. Миллионы массивных звёзд покидают галактику Млечный Путь Млечный Путь удерживает не все свои звезды. Некоторые из них иногда выбрасываются в межгалактическое пространство и

интересный космос 1. Миллионы массивных звёзд покидают галактику Млечный Путь Млечный Путь удерживает не все свои звезды. Некоторые из них иногда выбрасываются в межгалактическое пространство и

интересный космос 1. Миллионы массивных звёзд покидают галактику Млечный Путь Млечный Путь удерживает не все свои звезды. Некоторые из них иногда выбрасываются в межгалактическое пространство и

.

Предыдущая запись Ночное существо
Следующая запись Загадочный Арарат: почему Турция противится научным исследованиям горы

Ваш комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *