Большое Магелланово Облако, запечатленное с помощью небольшого телеобъектива и модифицированной камеры DSLR, чтобы выделить молекулярные облака
Млечный Путь не одинок в своем соседстве. Он захватил меньшие галактики на своей орбите, а две самые большие известны как Малое и Большое Магеллановы Облака, видимые как двойные пыльные пятна в Южном полушарии.
Когда миллиарды лет назад Магеллановы облака начали вращаться вокруг Млечного Пути, из них вырвался огромный поток газа, известный как Магелланов поток. Ручей сейчас простирается более чем на половину ночного неба. Но астрономы не смогли объяснить, как поток стал таким массивным, более чем в миллиард раз превышающим массу Солнца.
Теперь астрономы из Университета Висконсин-Мэдисон и их коллеги обнаружили, что ореол теплого газа, окружающий Магеллановы облака, вероятно, действует как защитный кокон, защищая карликовые галактики от собственного ореола Млечного Пути и составляя большую часть массы Магелланова Потока.
Большое и Малое Магеллановы Облака
Когда более мелкие галактики вошли в сферу влияния Млечного Пути, части этого ореола растянулись и рассеялись, образуя Магелланов поток.
«Существующие модели формирования Магелланова потока устарели, поскольку они не могут объяснить его массу», - говорит Скотт Луккини, аспирант физического факультета Университета Вашингтона в Мэдисоне, первый автор статьи. «Вот почему мы пришли к новому решению, которое превосходно объясняет массу потока, что является наиболее неотложным вопросом, который необходимо решить», - добавляет Елена Д’Онгиа, профессор астрономии из UW-Madison, руководившая исследованием.
Более старые модели предполагали, что гравитационные приливы и сила галактик, сталкивающихся друг с другом, сформировали Магелланов поток из Магеллановых облаков, когда карликовые галактики вышли на орбиту вокруг Млечного Пути. Хотя эти модели могут в значительной степени объяснить размер и форму потока, они составляют лишь десятую часть его массы.
Обратное изображение яркости больших и малых облаков, полученное с использованием DSLR и 50-миллиметровой линзы. Вокруг Большого Магелланова Облака заметны приливные оболочки – мосты звезд, связывающие два галактических облака на переднем плане
Недавно астрономы обнаружили, что Магеллановы облака достаточно массивны, чтобы их окружал собственный ореол или корона теплого газа. Д’Онгиа и ее команда поняли, что эта корона резко изменит способ формирования потока.
В новом моделировании, проведенном Луккини, создание Магелланова потока разделено на два периода. В то время как Магеллановы Облака все еще находились далеко от Млечного Пути, Большое Магелланово Облако отводило газ от своего меньшего партнера за миллиарды лет. Такой украденный газ в конечном итоге составлял от 10% до 20% конечной массы потока.
Позже, когда облака упали на орбиту Млечного Пути, корона потеряла пятую часть своей массы, чтобы сформировать Магелланов поток, который протянулся по огромной дуге неба за счет взаимодействия с гравитацией Млечного Пути и его собственной короной.
Новая модель является первой, которая объясняет полную массу Магелланова потока, и подавляющее большинство из них исходит из ионизированного газа, который более энергичен, чем неионизированный газ. Это также объясняет, как поток принял свою нитевидную форму и почему в нем отсутствуют звезды - потому что он образовался в основном из беззвездной короны, а не из самих карликовых галактик.
«Поток - это загадка на 50 лет», - говорит Эндрю Фокс, один из соавторов исследования и астроном из Научного института космического телескопа, который управляет космическим телескопом Хаббл. «У нас никогда не было хорошего объяснения того, откуда это взялось. И что действительно интересно, так это то, что мы приближаемся к объяснению».
Теперь предложение исследователей можно проверить напрямую. Хаббл должен увидеть характерные признаки газовой короны, окружающей Магеллановы облака.
В 1990-х годах группа астрономов из UW-Madison обнаружила первые признаки того, что у Магеллановых Облаков может быть обширная корона. Теперь, когда мы лучше понимаем влияние короны на Магелланов поток и четко проверяем его существование, есть шанс объяснить полувековую тайну происхождения потока, предлагая более полную картину нашего галактического соседства.
«Работа переопределяет наше понимание того, как газ накапливается в Млечном Пути и формирует резервуар для будущего звездообразования», - говорит Джосс Бланд-Хоторн, соавтор статьи и директор Сиднейского института астрономии в Австралии.