Удивительно неравномерное космическое образование. Как показывают рентгеновские измерения, ореол Млечного Пути имеет совсем не такую форму, как ожидалось. При этом и размеры его значительно больше предполагаемых. Это говорит о том, что эта галактическая оболочка из газа и плазмы содержит больше переработанной материи, чем материи первичной. Кроме того, гало больше напоминает диск, чем диффузную сферу, по крайней мере, во внутренней области. Но возникает вопрос, насколько далеко гало простирается в космос.
С помощью миниатюрного спутника HaloSat астрономы пришли к новому пониманию окологалактической среды Млечного Пути. © Blue Canyon Technologies
Звездный диск Млечного Пути окружен обширной оболочкой из газов и плазмы - именно эту оболочку и называют гало. В нем есть несколько шаровых скоплений и звездных потоков, но, прежде всего, эта окологалактическая среда является своего рода резервуаром сырья для нового звездообразования. Согласно популярной теории, галактическое гало должно также содержать и темную материю, а также часть недостающей обычной материи в космосе.
Однако пока что очень много вопросов остается даже в отношении ореола Млечного Пути. Так, он оказался горячее и в нем содержится меньше железа, чем ожидалось. Что касается его размеров и точной формы, то они тоже известны лишь фрагментарно.
Более комковатое, чем ожидалось
Для получения дополнительной информации в мае 2018 года с Международной космической станции был запущен на орбиту миниатюрный спутник HaloSat. Его датчики регистрируют рентгеновские лучи в области, испускаемой ионизированными горячими газами окологалактической среды. Филип Кааре из Университета Айовы и его коллеги оценили первые полученные с этого аппарата данные.
Оказалось, что гало Млечного Пути значительно более комковатое, чем предполагали ученые. Более ранние измерения уже регистрировали неравномерное распределение выбросов от гало, но в основном предполагалось, что это связано с разрушительными эффектами от излучающих объектов на переднем плане. Но данные измерений HaloSat, как объясняют исследователи, говорят не в пользу этого предположения. Как показывают полученные данные, плотность окологалактической среды варьируется, особенно вблизи звездного диска.
Галактическая вторичная переработка
Эти колебания дают ценную информацию о происхождении горячих газов в гало, объясняют Кааре и его коллеги. Дело в том, что более плотные сгустки гало зачастую располагаются там, где чаще всего в расположенном под ним звездном диске появляются новые звезды. «Это говорит о том, что окологалактическая среда тесно связана со звездообразованием», - говорит Кааре. - «Очевидно, мы видим здесь газы, которые раньше уже попадали в Млечный Путь и служили сырьем для звезд, но затем они снова перерабатываются и возвращаются в ореол».
Это подтверждает, что звездные диски галактик и их гало относительно сильно взаимодействуют друг с другом. «Млечный Путь и другие галактики не являются закрытыми системами», - объясняет Кааре. - «Они взаимодействуют: галактики выбрасывают материал в окологалактическую среду, но также и получают материал оттуда».
Диск вместо сферы?
Однако новые измерения оставляют открытым вопрос о том, насколько же велико гало Млечного Пути. И это потому, что рентгеновское излучение показывает не сферическую диффузную оболочку, а скорее компактный диск. «Это более плотная часть ореола, излучающая яркие рентгеновские лучи», - говорит Кааре. - «Но при этом все же может существовать большая, далеко выдающаяся в космос часть ореола, которая излучает очень мало рентгеновских лучей, и поэтому ее трудно увидеть».
В качестве следующего шага астрономы хотят объединить наблюдения HaloSat с данными измерений рентгеновских обсерваторий. Это может показать, существует ли в действительности эта более рассеянная часть гало, и как далеко она простирается. На основе этих данных исследователи затем смогли бы определить, скрывается ли, как предполагалось, часть пропавшего вещества космоса в газовых оболочках галактик.
Где прячутся недостающие барионы?
«Эти недостающие барионы должны где-то быть», - говорит Кааре. - «Возможно, они скрываются в гало вокруг отдельных галактик, таких как наш Млечный Путь, но также и в газовых волокнах (филаментах), которые простираются между галактиками». И действительно, недавние наблюдения показывают, что, по крайней мере, больша̀я часть этого вещества может находиться в филаментах и в межгалактическом пространстве.
