Снимки моделирования галактики Млечный Путь. Считается, что стержень в центре и спиральные рукава вращаются с разной скоростью. Если они отключены, полоса показывает свою истинную меньшую структуру (слева). Каждый раз, когда они встречаются, полоса становится длиннее, а ее вращение медленнее (справа).
Новое исследование пролило свет на давнюю загадку в самом сердце нашей галактики. Рработа предлагает потенциальное решение так называемого «парадокса галактических перемычек», когда различные наблюдения дают противоречивые оценки движения центральных областей Млечного Пути.
У большинства спиральных галактик, таких как наш Млечный Путь, в центре - большая звездообразная структура. Знание истинного размера стержня и скорости вращения имеет решающее значение для понимания того, как образуются и развиваются галактики, а также как они образуют аналогичные стержни по всей Вселенной.
Однако размер бара (перемычки) нашей галактики и скорость вращения сильно оспаривались последние 5 лет, в то время как исследования движения звезд около Солнца находят полосу, которая одновременно является быстрой и маленькой, при этом прямые наблюдения центральной области галактики согласуются с полосой, которая значительно медленнее и больше.
Новое исследование, проведенное международной группой ученых во главе с Тариком Хилми из Университета Суррея и Иваном Минчевым из Института астрофизики Лейбница в Потсдаме (AIP), предлагает решение такого несоответствия. Анализируя современные модели образования галактик в Млечном Пути, они показывают, что и размер полосы, и скорость ее вращения быстро изменяются во времени, в результате чего полоса может казаться вдвое длиннее и вращаться на 20% быстрее в определенные моменты.
Пульсации стержня возникают в результате его регулярных встреч со спиральными рукавами галактики, что можно описать как «космический танец». Когда стержень и спиральный рукав приближаются друг к другу, их взаимное притяжение из-за силы тяжести заставляет стержень замедляться, а спираль ускоряться. После соединения две структуры движутся как одна, и полоса кажется намного длиннее и медленнее, чем есть на самом деле.
«Споры по поводу галактической перемычки могут быть просто разрешены, если мы живем в то время, когда стержень и спираль соединены, создавая иллюзию большого и медленного бара», - комментирует доктор Минчев. «Однако движение звезд около Солнца по-прежнему определяется истинной, гораздо меньшей природой стержня, и поэтому такие наблюдения кажутся противоречивыми».
Недавние наблюдения подтвердили, что внутренний спиральный рукав Млечного Пути в настоящее время соединен с перегородкой, что, согласно моделированию, происходит примерно раз в 80 миллионов лет. Данные из предстоящего 3-го выпуска данных миссии Gaia смогут дополнительно протестировать эту модель, и будущие миссии обнаружат, продолжится ли танец в других галактиках по всей Вселенной.