Млечный путь - спиральная галактика, состоящая из большого плотного диска диаметром равным 100 тысячам световым годам. Это огромный дом, в котором "проживают" миллиарды звезд. Среди них, на расстоянии около 28 тысяч световых лет от центра находится Солнце, в системе которого расположен дом человечества - Земля. Ночью, рассматривая звездное небо, мы можем увидеть неярко светящуюся белесую полосу, которая пересекает небесную сферу. Это и есть Млечный Путь.
Также, мы можем рассмотреть одну из самых массивных частей нашей галактики, её балдж. Это звездное облако диаметром 3 тысячи световых лет, которое, расположенное вокруг центра галактики. Согласно расчетам, в нем содержится около 10 миллиардов звезд. Известно, что галактический балдж Млечного пути имеет Х-образную структуру, однако его точная форма и происхождение, до текущего времени, не были изучены до конца, поскольку полное изображение балджа скрыто от облаками газа и пыли.
Иллюстрация балджа галактики Млечный путь глазами художника. Изображение: ESO/NASA/JPL-Caltech/M. Kornmesser/R. Hurt
Изучением балджа Млечного пути занимались две группы астрономов. В результате исследования, была построена трехмерная карта нашей галактики. Как было сказано выше, изучение в оптическом диапазоне ни к чему не приведет, поэтому астрономы использовали данные, полученные в инфракрасном диапазоне, который способен "проникнуть" сквозь эти преграды.
И так, первая группа ученых из Института внеземной физики им. Макса Планка (Германия) использовала данные в ближнем инфракрасном диапазоне, которые были получены с помощью телескопа VISTA, принадлежащим обсерватории ESO в Чили. Стоит отметить, что ученые использовали данные, находящиеся в свободном доступе.
"Глубина проникновения звездного каталога VISTA в сторону слабых звезд значительно превышает глубину, достигнутую в предыдущих работах такого типа. Теперь мы можем регистрировать весь состав звездного населения во всех областях балджа, кроме, может быть, наиболее сильно экранируемых пылью. На основе этих данных мы можем построить трехмерную карту галактического балджа. Эта карта впервые построена нами без предварительного задания какой-либо модели, описывающей форму балджа”, - объясняет Кристофер Вегг (Christopher Wegg), один из ведущих авторов работы.
В результате обработки данных, группа зарегистрировала 22 миллиона звезд, относящихся к классу Красных гигантов. Хорошо известные физические характеристики этих светил позволили вычислить до них точные расстояния. Таким образом, астрономы установили, что балдж Млечного пути имеет форму, сильно напоминающую арахис в скорлупе.
"Мы обнаружили, что внутренняя область нашей Галактики имеет коробкообразную форму, которая с одной из сторон сильно напоминает арахисовый орех в скорлупе, с другой – гигантскую букву X, а сверху – вытянутую перемычку”, - добавляет Ортвин Герхард (Ortwin Gerhard), соавтор работы и руководитель первой исследовательской группы.
Центральная часть Млечного пути с Земли. Фото: ESO/S. Brunier
Вторая группа ученых находилась под руководством чилийского аспиранта Серджио Васкеса (Sergio Vásquez) из Католического университета Чили. Он и его коллеги изучили форму балджа другим методом: они сравнивали снимки, полученные 2,2-метровым телескопом MPG/ESO в течение 11 лет. Такой интервал позволил астрономам проследить и измерить смещение звезд балджа. Далее, ученые дополнили свои вычисления показателями лучевых скоростей звезд, и в результате чего получили карту перемещений более 400 звезд.
"Впервые проведено столь массовое определение трехмерных скоростей индивидуальных звезд балджа. Оказывается, что звезды, которые мы наблюдали, образуют "потоки" вдоль X-образных ветвей балджа, двигаясь при этом вверх и вниз от плоскости Млечного Пути. Это очень хорошо соответствует предсказаниям современных моделей!”, - говорит Васкес.
Также, в результате проделанной работы, ученые смогли определить происхождение балджа нашей галактики. По их мнению, молодой Млечный путь был простым звездным диском, в котором несколько миллиардов лет назад образовалась перемычка. Со временем эта перемычка деформировалась и образовала тот самый "арахис", который обнаружили астрономы.