Астрономы обнаружили в Млечном Пути кладбище мертвых звезд, которое в три раза превышает высоту нашей галактики. Ученые нашли древние звездные остатки, когда впервые нанесли на карту этот «галактический подземный мир».
Наша галактика, сформировавшаяся около 13 млрд лет назад, была домом для миллиардов звезд. Со временем многие из этих массивных объектов превратились в плотные остатки.
Когда звезда более чем в восемь раз крупнее Солнца прожигает свои элементы и коллапсирует, внешние слои звезды взрываются сверхновой. Тем временем звездное ядро конденсируется либо в нейтронную звезду, либо в черную дыру.
Современные нейтронные звезды и черные дыры, образовавшиеся в Млечном Пути, легче обнаружить, потому что они остаются в пределах нашей галактики и соответствуют ее форме. Но древние звезды, которые существовали в молодой, развивающейся галактике Млечный Путь, были похожи на звездные призраки, когда исследователи пытались их найти.
Те самые взрывы сверхновых, которые вызвали коллапс звезд, на самом деле выбросили их в межзвездное пространство. Исследование, опубликованное в последнем выпуске журнала Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, определило: 30% этих звездных остатков были полностью выброшены из галактики.
Исследовательская группа смогла нанести на карту расположение звездных останков внутри и вокруг нашей галактики, воссоздав жизненный цикл древних звезд.
«Одна из проблем при поиске этих древних объектов заключается в том, что до сих пор мы понятия не имели, где искать», сказал соавтор исследования, директор Сиднейского института астрономии профессор Питер Тутхилл. «Самые старые нейтронные звезды и черные дыры были созданы, когда галактика была моложе и имела другую форму, а затем подвергались сложным изменениям, охватывающим миллиарды лет. Смоделировать все это, чтобы найти их, было серьезной задачей. Это было похоже на попытку найти мифическое кладбище слонов. Кости этих редких массивных звезд должны были быть там, но они, казалось, были окутаны тайной».
Исследователи столкнулись со многими проблемами, пытаясь проследить шаги древних звезд и их насильственную предсмертную агонию. Когда звезда взрывается сверхновой, она получает «пинок».
«Взрывы сверхновых асимметричны, а их остатки выбрасываются с большой скоростью, до миллионов километров в час и, что еще хуже, в неизвестном и случайном направлении для каждого объекта», сказал ведущий автор исследования, докторант Сиднейского института астрономии Дэвид Суини.
Знания величины тоже было недостаточно. Команде пришлось смоделировать поведение звезд и орбиты, на которые они могут выйти после взрыва сверхновой в отсутствие трения, которое могло бы замедлить мчащиеся звездные остатки.
«Почти все когда-либо сформировавшиеся остатки все еще существуют, скользя, как призраки, сквозь межзвездное пространство», сказал Суини.
Новая карта показывает, где звезды родились в Млечном Пути, где они взорвались, и места их возможного упокоения.
Сравнение нынешнего вида Млечного Пути с новой моделью его звездного некрополя показывает поразительные различия. Характерные спиральные рукава галактики, кажется, исчезают под всеми ударами сверхновых, которые их стирают.
«Галактический подземный мир» также кажется более высоким и пухлым, чем Млечный Путь, потому что удары сверхновых вытолкнули остатки в своего рода гало вокруг галактики.
«Это был небольшой шок», сказал соавтор исследования, научный сотрудник Сиднейского университета доктор Санджиб Шарма. «Каждый день я работаю с изображениями видимой галактики, которую мы знаем сегодня, и я ожидал, что нижний мир галактики будет немного другим, но похожим в общих чертах. Я не ожидал такого радикального изменения формы».
Исследовательская группа подсчитала, что с астрономической точки зрения звездные призраки могут даже дрейфовать относительно близко к нашему солнцу.
«Статистически наш ближайший остаток должен быть всего в 65 световых годах от нас: более или менее на нашем заднем дворе, по галактическим меркам», предполагает профессор Татхилл.
Карта позволит ученым определить отдельные остатки, чтобы узнать больше об эволюции галактики и ее звездной временной шкале.
«Теперь, когда мы знаем, где искать, мы разрабатываем технологии для их охоты», сказал Суини. «Держу пари, что "галактическая преисподняя" не будет долго оставаться окутанной тайной».
