Астрономы Лундского университета в Швеции нашли объяснение недавно обнаруженной загадке, касающейся галактического центра Млечного пути. Заключалась она в том, что весной прошлого года вблизи гигантской черной дыры в нашей галактике - Млечном пути - наблюдались высокие концентрации скандия.

Центральные галактические регионы Млечного пути, сфотографированные космическим телескопом Spitzer. © NASA, JPL-Caltech, Susan Stolovy (SSC / Caltech) et al

Тогда же астрономы опубликовали исследование о якобы имевшей место удивительной и невероятно высокой концентрации трех различных элементов в красных звездах-гигантах, удаленных от черной дыры в центре нашей галактики менее чем на три световых года. Был представлен целый ряд возможных объяснений этого явления, например, что такие высокие концентрации стали последствием влияния ранних звёзд, которые были разорваны при засасывании в черную дыру. Другая возможность предполагала, что они (концентрации) стали следствием остатков столкновений нейтронных звезд.

И вот теперь другая группа астрономов из Лундского университета и других научных заведений Швеции в сотрудничестве с Калифорнийским университетом в Лос-Анджелесе (UCLA) нашли объяснение высоких концентраций скандия, ванадия и иттрия. Ученые аргументируют, что так называемые спектральные линии, показанные прошлой весной, на самом деле были ничем иным, как оптическим обманом. Спектральные линии используются, чтобы определить, какие элементы содержит та или иная звезда, для чего осуществляется анализ ее собственного света.

«Эти красные звезды-гиганты уже использовали большую часть своих запасов водорода, поэтому температура их поверхности составляет лишь половину температуры нашего Солнца», - говорит Брайян Торсбро, ведущий автор исследования и докторант астрономии Лундского университета.

Как свидетельствуют результаты этой новой научной работы, такие более низкие температуры красных звезд-гигантов способствовали тому, чтобы создать оптический обман, который и проявился в измерениях спектральных линий. Точнее говоря, это означает, что электроны в элементах при различных температурах ведут себя иначе, что также может вводить в заблуждение при измерении спектральных линий элементов в разных звездах. Окончательные выводы позволило сделать сотрудничество астрономов с физиками-ядерщиками.

Брайян Торсбро и его коллеги, благодаря их сотрудничеству с Р. Майклом Ричем из Калифорнийского университета (UCLA), получили возможность воспользоваться крупнейшим в мире телескопом в обсерватории W. M. Keck Observatory на Мауна Кеа (Гавайи). С помощью этого телескопа, а также других астрономических инструментов, команда исследователей осуществила большой объем картирования центральных галактических регионов Млечного пути. При этом ученые изменяют спектральные линии в свете различных звезд, чтобы выяснить, какие же элементы входят в их состав. Цель этого намерения заключается в том, чтобы понять процессы и события, которые имели место в истории галактики Млечного пути, а также для более совершенного понимания того, как вообще возникают галактики.

«Наше сотрудничество выглядит далеко идущим при систематическом картировании элементов, наличествующих в гигантском центральном звездном скоплении - звездном скоплении, окружающем черную дыру», - говорит руководитель исследования и астроном Нильс Риде из Лундского университета.

Спектральные линии различных элементов были отображены в спектрометре с высокой разрешающей способностью, представляющем собой современную камеру, преобразующую свет звезд в цветовой радужный спектр. Команда исследователей изучила часть этого спектра, лежащую вблизи инфракрасного диапазона, то есть тепловое излучение звезд. Причина такого выбора заключается в том, что инфракрасный свет может проникать сквозь пыль, затемняющую поле зрения между нами и галактическим центром Млечного пути, находимся на удалении от Земли в 25 тысяч световых лет. Технология фиксации и записи этого света представляет собой современный новаторский метод, лишь недавно ставший доступным астрономам.

И Нильс Риде говорит: «Мы только начали картирование в этих центральных областях Млечного пути. И я уверен, что здесь нас ждут новые и невероятные открытия».