Наш Млечный Путь "поедает" маленькие галактики

Оказывается у нашей родной Галактики весьма хороший аппетит! До сих пор Млечный Путь регулярно "поедает" маленькие галактики и звездные скопления, и чем глубже они попадают в его зону гравитации, тем сильнее их затягивает вовнутрь.

Правда, в таком обжорстве есть и позитивная сторона - все проглоченные звезды становятся частью нашей Галактики.

Слоуновский цифровой обзор неба (Sloan Digital Sky Survey, или SDSS) - высокотехнологичный проект широкомасштабного исследования изображений и спектров звезд и галактик, в нем задействован 2,5-метровый широкоугольный телескоп в Обсерватории Апачи-Пойнт, Нью-Мексико. Проект назван в честь бизнесмена и благотоворителя Альфреда П. Слоуна.

Он стартовал в 2000 году, когда началось картографирование четверти вскй небесной сферы. Задача была глобальная: получить более 100 миллионов снимков объектов и их спектров. В лавине полученных данных среднее значение красного смещения для галактик составило от z=0,1 до z=0,4, для квазаров эта величина равнялась пяти, а рекордсмены среди квазаров имели z=6!

Началом второй фазы проекта (SDSS-II) стал 2006 год. Именно тогда усилилось наблюдение структуры и звездного состава именно нашей Галактики - Млечного Пути, а также были начаты наблюдения сверхновых (проекы SEGUE и Sloan Supernova Survey). Это очень важно, поскольку сверхновые Ia являются "верстовыми столбами" галактических расстояний: по ним определяется дальность до отдаленных галактик. Ну, а в середине 2008 года начата фаза SDSS-III, ее завершение планируется в 2014 году.

Следует рассказать немного и об уникальной аппаратуре проекта SDSS. Его 2,5-метровый широкоугольный оптический телескоп снимает изображения с помощью фотометрической системы из пяти фильтров (их названия U, G, R, I и Z). Наблюдаемые объекты классифицируют как точечные, то есть звезды (определяют их звездные величины) и протяженные - галактики.

Камера телескопа состоит из 30-ти чипов CCD с разрешением 2048×2048 пикселей каждый, то есть общей сложностью около 120 мегапикселей. Чипы расположены в пять рядов по шесть штук в каждом ряду. Каждая строка имеет различные оптические фильтры с длинами волн от 354, 476, 628, 769 и 925 нм до величин 24,4, 25,3, 25,1, 24,4 и 22,9 с отношением сигнал / шум равным 5. Расположение фильтров следующее: R, I, U, Z, G. Снижение уровня шума камеры достигается охлаждением до 190 градусов Кельвина (около -80 градусов Цельсия) с помощью жидкого азота.

Спектроскопия избранных объектов ведется планомерно: телескоп может фиксировать до 640 спектральных записей одновременно через оптоволоконные кабели, пропущенные в отверстия, просверленные в алюминиевой пластине. За ночной сеанс используется от шести до девяти пластин для спектральных записей, в итоге записывается 200 гигабайт данных.

Следует заметить, что поле обозрения телескопа составляет более 7,5 тысяч квадратных градусов в Северном галактическом полушарии. За время его работы были получены данные примерно о 2 миллионах объектов, спектры более 800 тысяч галактик и сведения о 100 тысячах квазаров. Информация о позициях объектов и расстояниях между ними живо отображает структуру Вселенной.

В рамках проекта Sloan Extension for Galactic Understanding and Exploration, SEGUE для Млечного Пути была создана подробная трехмерная карта, включающая спектры 240 тысяч звезд (с лучевой скоростью около 10 км/с). Данные SEGUE представляют возраст, состав и распределение в фазовом пространстве звезд внутри различных галактических компонентов. Так рождается понимание структуры, формирования и эволюции нашей Галактики. Открытие в 23 килопарсеках от Солнца объекта Segue 1, галактики-спутника Млечного Пути, было удивительным - ведь эта галактика имеет рекордную плотность темной материи в своем составе.

Данные SDSS доступны - полноцветное изображение любого региона неба может быть получено после задания необходимых координат. Пользование возможно (в рамках программы NASA World Wind) как дилетантам, так и профессионалам. Восьмой выпуск данных DR8 выпущен для пользователей в 2011 году: с помощью различных поисковых интерфейсов представлены изображения, каталоги изображений, спектров и красного смещения объектов. Кроме того, было уточнено распределение галактик и свойств звезд в нашей Галактике, "отловлены" квазары в пределах наблюдаемой Вселенной, в 2012 году составлена крупнейшая в мире трехмерная карта массивных галактик и черных дыр.

Из последних открытий в рамках проекта SDSS-III - обнаружение вливающегося в Млечный Путь потока звезд, остатка древнего звездного скопления, которое поглощается нашей Галактикой. Этот поток очень узкий и явно не галактический. Он получил название "поток Треугольника", это первый поток, обнаруженный в южной области Галактического неба. Такие потоки звезд теперь видны и в Северном, и в Южном Галактическом полушарии - это небольшие галактики или звездные скопления в фазе "пожирания" их Млечным Путем, нашей гигантской Галактикой.

Авторы исследования пишут: "Млечный Путь постоянно "поедает" маленькие галактики и звездные скопления, чем глубже они попадают в его зону гравитации, тем сильнее их затягивает вовнутрь, и их звезды становятся частью нашей Галактики". А доцент кафедры астрономии Йельского университета Марла Джиха комментирует: "Наше открытие - это скорее "легкая закуска", чем "сытное блюдо" для Млечного Пути, подробное изучение этого процесса важно, потому что оно дает нам новое понимание того, как формируются и развиваются все галактики".

Таким образом подтвердилось предположение о том, что протяженные объекты формируют иерархическую структуру путем слияния и поглощения, когда крупные формирования увеличиваются за счет меньших галактик и локальных звездных скоплений. Этот процесс - основной способ наращивания массы крупными галактиками, сходными с Млечным Путем.