Десять свіжих і дивовижних відкриттів виявлених усередині Чумацького Шляху

Наша рідна галактика є лише першим кордоном дослідження космосу. Це може здатися банальним, але чим більше вчені про неї дізнаються, тим більше дивною ця система стає. У ній є темна матерія, дивні сигнали і багато інших вперше виявлених явищ і феноменів. І хоча більшість нових відкриттів стають прикладами для вирішення старих наукових питань, деякі з них можуть розповісти нам про абсолютно нові явища, про які ми не знали і навіть не здогадувалися, інформує UkrMedia.

Сьогодні поговоримо про «десять» найбільш цікавих і дивовижних чудес, виявлених усередині Чумацького Шляху.

Апоп

У 2018 році астрономи заявили про наявність в нашій галактиці унікальної системи. Вона розташована в сузір'ї Наугольника і являє собою потрійну зоряну систему, що складається з двох зірок Вольфа-Райє і надгіганта. Наукова назва - 2XMM J160050.7-514245. Для полегшення її прозвали Апоп. Назва походить від імені божества з єгипетської міфології - величезного змія, який уособлює зло і Хаос, одвічного ворога бога сонця Ра. Унікальною її робить те, що згідно з нашими теоріями має відбутися після її зіркового колапсу.

Коли зірки класу Вольфа-Райє гинуть, вони перетворюються в наднові і створюють дуже потужні гамма-викиди. Останнє є найбільш потужним явищем випромінювання енергетично заряджених частинок у відомому нам Всесвіті і ніколи раніше не спостерігалося усередині Чумацького Шляху. Такі сплески відбуваються дуже рідко, але Апоп подає вагомі надії.

Візуально Апоп визначається як дві зірки, але нижня велика зірка насправді є подвійною зіркою Вольфа-Райє, що складається з двох зірок, розташованих дуже близько одна до одної. Третя зірка обертається навколо подвійної зірки на відстані близько 1700 астрономічних одиниць (250 млрд. км) з періодом обігу, який перевищує 10 тисяч років. Система оточена хмарами із зоряного вітру і космічного пилу. Швидкість вітру тут досягає 12 000 000 км/год, а швидкість обертання космічного пилу становить 2 000 000 км/ч.

Зірки Вольфа-Райє з швидким обертанням теоретично можуть породити гамма-сплеск під час вибуху наднової. Зоряна система 2XMM J160050.7-514245 підходить під цей опис і може породити викид двох гамма-джетів з своїх полюсів. Потенційний гамма-сплеск з даної системи не небезпечний для життя на Землі, оскільки кут відхилення осі обертання зоряної системи по відношенню до Землі становить приблизно 30 градусів. Але видовище буде незабутнім.

Гоблін

Іншим скарбом, за яким ганяються астрономи, є так звана «Дев'ята планета». Вона дуже велика і може знаходитися десь за межами Сонячної системи. Принаймні згідно з припущеннями. Тим не менш вченими були виявлені ознаки, які можуть вказувати на існування цього світу.

У 2018 році астрономи виявили, що транснептуновий об'єкт, який знаходиться в зовнішній частині Сонячної системи, піддається дуже дивнім гравітаційній дії невідомого джерела. Цим джерелом, вважають вчені, може бути «Дев'ята планета». Так як відкриття відбулося незадовго до Хеллоуїна, а первинне позначення об'єкта містило букви «TG», то вчені назвали об'єкт Гоблін («The Goblin»).

Якщо не брати в розрахунок цікаву назву і натяки на «Дев'яту планету», об'єкт сам по собі представляє великий інтерес. Особливо цікавою є його орбіта навколо Сонця. Вона дуже видовжена. Згідно з підрахунками вчених, на вчинення повного обороту навколо нашого світила у Гобліна йде приблизно 40 000 років. Оскільки об'єкт знаходиться на найбільш дальніх рубежах Сонячної системи, ми можемо бачити лише 1 відсоток від його загальної орбіти.

Відкриття об'єкта дозволяє нам поповнити багаж знань про зовнішні кордони нашої системи. Гоблін є лише третім відомим об'єктом, після Седни і 2012 VP113, що мешкає в цих околицях. І останні два, як і Гоблін також знаходиться під впливом якогось потужного джерела гравітації. Ймовірно, тієї самої «Дев'ятої планети».

Ураган з темної матерії

У 2017 році вчені виявили, що до нашої планети рухається щось велике. Подальший аналіз даних показав, що мова не йде про астероїд. Мова йде про куди більш великий об'єкт. Точніше ціле явище. Як виявилося, вчені побачили щось, схоже на стрічку із зірок, що мчиться через регіон Чумацького Шляху, в якому знаходиться наша Сонячна система.

Потік, який отримав назву «S1 stream», являє собою залишки карликової галактики, розірваної на шматки Чумацьким Шляхом. Небезпеки для нас він не представляє, проте вчені з'ясували, що він містить не тільки зірки. Фізики вважають, що в S1 може міститися великий запас темної матерії, яка колись скріплювала карликову галактику.

Незважаючи на те, що потік прозвали «ураганом темної матерії», його відкриття вельми втішило вчених. Нинішні технології поки не дозволяють нам побачити темну матерію. Більше того, ми не знаємо, що вона собою являє. Тим не менш, ми знаємо, що вона існує. Вона впливає на всі об'єкти в космосі і ось це якраз видно дуже добре. Існує ймовірність, що при зустрічі темної матерії урагану і місцевої темної матерії у останньої може спостерігатися сплеск. Отримання сигналу цього сплеску може стати першим фізичним вимірюванням темної матерії. В цьому випадку ми зможемо остаточно довести її існування.

Загадковий сигнал

Вчені вже довгий час сперечаються про те, що викликає масові викиди гамма-випромінювання з галактичного центру Чумацького Шляху - так званої галактичної опуклості. Згідно більшості припущень, джерелом цих викидів може бути темна матерія. Викиди нібито пов'язані з тим, що частинки темної речовини (WIMP) натикаються один на одного або із звичайною речовиною. На це дійсно натякають деякі отримані дані. Наприклад, згладженість сигналів, яку вчені очікували б від темної матерії.

Проте в 2018 році міжнародна група дослідників виявила докази того, що за викиди гамма-випромінювання відповідає не темна матерія, тип зореутворення поблизу центру Чумацького Шляху.

В якості основи для дослідження були взяті дані з космічного телескопа Фермі. Дослідники побачили, що гамма-промені фактично відображають розподіл зірок поблизу центру галактики - вони формуються у формі X, а не сфери, як можна було б очікувати, якби це було викликано взаємодіями темної матерії. Створивши модель для відтворення процесів, що відбуваються, команда виявила, що більш імовірним поясненням була б колекція мілісекундних пульсарів (нейтронних зірок, які швидко обертаються ) - їх об'єднані випромінювання, схоже, злилися, щоб створити сигнал, який спочатку був віднесений до темної матерії.

Токсичний космічний жир

Простір космосу може здаватися абсолютно порожнім, але він заповнений електромагнітним випромінюванням, сажею і пилом. У 2018 році під час дослідження команда фахівців з Австралії і Туреччини вирішила оцінити кількість ще однієї речовини, що міститься в Чумацькому Шляху - «космічного жиру».

Дослідники з'ясували, що тільки половина вуглецю, ключового елементу для життя, який очікувалося знайти в космосі, присутній в чистій формі. Інша речовина існує у двох основних хімічних сполуках: жироподібному (аліфатичному) і ароматичному (зразок нафталінових кульок).

В лабораторії вчені імітували процес синтезу органічних молекул в потоці вуглецевих зірок, що пояснює наявність елементу плазми, який міститься у вакуумі при низькій температурі. Матеріал потім проаналізували декількома техніками. За допомогою магнітного резонансу та спектроскопії вчені визначили, як сильно структура поглинає світло певних інфрачервоних хвиль, маркера аліфатичного вуглецю.

З'ясувалося, що на кожен мільйон водневих атомів припадає близько 100 атомів жирного водню або від 25% до 50% усієї доступної речовини. У Чумацькому Шляху, таким чином, знаходиться майже 11 мільярдів трильйонів тонн жирної субстанції. І вся ця маса, ймовірно, дуже брудна і токсична.

Зараз вчені хочуть оцінити концентрацію ароматичного вуглецю, що потребує більш складних досліджень. Підрахувавши кількість кожної форми речовини, вони зможуть визначити, скільки елементу доступно для створення життя.

Планета-ізгой чи сама собі зірка

Приблизно в 20 світлових роках від нас знаходиться дуже дивний об'єкт. Коли вчені вперше виявили в 2016 році, вони подумали, що знайшли коричневий карлик. Ці об'єкти ще називають «невдалими зірками». За розмірами вони більші звичайних планет, але і зірками їх не назвати. В їх надрах як у надрах справжніх зірок відбуваються термоядерні реакції, проте участь водню в них мінімальна.

Нещодавнє дослідження об'єкта показало, що його класифікацію ускладнює ще один факт. SIMP J01365663+0933473 (так називається об'єкт), який являє собою космічне тіло «ізгой». Іншими словами, він не належить жодній зоряній системі, а буквально блукає один у космосі. Крім того, його вік оцінюється приблизно в 200 мільйонів років, що не дозволяє назвати його коричневим карликом (занадто молодий).

Перед нами унікальний представник - щось середнє між невдалою зіркою і планетою. Цей здоровань приблизно в 70 разів масивніший Юпітера і має у 200 разів більш сильне магнітне поле.

Наявність такого потужного магнітного поля створює у верхніх шарах його атмосфери полярні сяйва. Вивчаючи цей об'єкт, вчені сподіваються вбити відразу двох зайців - дізнатися про магнетизм і зірок і планет.

Стара рана

Вивчаючи деталізовану карту галактики, учені виявили дещо незвичайне, дивне скупчення зірок, що демонструють незвичайну поведінку. В цілому вони утворили диск разом з іншими зірками регіону, але не входять у цю групу, і оберталися навколо галактичного центру. Але крім цього, вони оберталися ще і навколо один одного. Візуально це нагадувало завитки на раковині равлика.

У 2018 році вчені вирішили «повернути час назад». Вони взяли дані про шість мільйонів зірок, які містять інформацію про їх стан і швидкості, і спробували за допомогою них і комп'ютерного моделювання «розгорнути» раковину равлика. Результат показав, що незвичайна форма скупчення зірок, швидше за все, є своєрідним галактичним «шрамом». Близько 300-900 мільйонів років тому дуже сильне гравітаційне збурення, викликане незрозумілим джерелом, «вдарило» по Чумацькому Шляху і буквально надірвало у галактики невеликий шматочок.

Основним підозрюваним вчені вибрали найближчу карликову галактику Стрілець. Попередні дослідження показали, що приблизно від 200 мільйонів до 1 мільярда років тому галактичний диск Стрільця міг бути зачеплений галактичним диском Чумацького Шляху. Ці результати повністю відповідають тому, що спостерігалося в подальших дослідженнях, про які йдеться вище. Наша галактика, як виявилося, дуже мстива. Чумацький Шлях зараз краде зірки у Стрільця і приблизно через 100 мільйонів років знищить (або поглине) галактику, яка його поранила.

Мертва галактика

Може прозвучати дивно, але всередині нашої галактики знаходиться труп іншої галактики. У 2018 році астрономи проводили дослідження руху зірок усередині Чумацького Шляху і під час цієї масштабної наукової роботи було виявлено, що приблизно 33 000 зірок не належать нашій галактиці.

По руху зірок вчені можуть визначити їх природу, завдяки цьому і було встановлено, що виявлені зірки не належать Чумацькому Шляху, оскільки їх поведінка не схожа на інші зірки, які знаходяться в сусідніх системах. Більш детальний аналіз 600 з цих світил дозволив дослідникам з'ясувати вік і розмір галактики, якій вони належали, поки не потрапили в Чумацький Шлях. Вчені назвали її Гайя-Енцелад.

Астрономи стверджують, що наша галактика в минулому вже не раз поглинала своїх карликових сусідів. Та ж доля чекала і галактику Гайя-Енцелад. Приблизно 10 мільярдів років тому її розмір становив 1/5 розміру Чумацького Шляху, але це не завадило останньому заковтнути її цілком.

Зірки знищеної галактики тепер складають більшу частину гала Чумацького Шляху, а також формують його товстий диск, надаючи йому надуту форму. Іншими словами, якби цієї колізії не сталося, наша галактика виглядала б зовсім по-іншому.

Втрачений близнюк

У місцевому зверхскупчені галактик міститься два важковаговика - наш Чумацький Шлях і галактика Андромеди, - а також безліч карликових супутникових галактик. Серед них є об'єкт M32. Він «крутиться» поряд з Андромедою, однак склад і форма цього карлика настільки незвичайні, що цьому складно знайти належне пояснення. Вона дуже компактна і практично не має старих зірок, а ще у неї дуже слабке гало.

У 2018 році астрономи з'ясували, що в місцевому зверхскупчені галактик колись була третя дуже масивна галактика. Для того щоб з'ясувати, куди вона поділась, дослідники звернули свій погляд на гало Андромеди. У результаті з'ясувалося, що велика частина зоряного гала, яке оточує галактику Андромеди (М31), походить від однієї великої галактики M32p, яка 2 млрд років тому зіткнулася галактикою Андромеди, а залишки загиблої галактики тепер обертаються навколо галактики Андромеди у вигляді галактики-супутника М32.

Дане відкриття є зайвим нагадуванням про те, яке майбутнє чекає наш Чумацький Шлях. Наша галактика й галактика Андромеди теж повинні зіткнутися. В результаті цього наш Чумацький Шлях чекає доля M32. На щастя для нас, станеться це не раніше ніж через 4 мільярди років.

Дивна нитка

Нещодавно астрономічні обсерваторії декількох країн звернули увагу своїх телескопів на один і той же об'єкт - чорну діру в центрі нашої галактики. Завдяки цьому вчені отримали найбільш деталізоване на даний момент зображення Стрільця А*.

Іноді радіотелескопи захоплюють зображення якихось нетермальних радіониток. Вони не проявляються в оптичному спектрі і при цьому ніхто не знає, що це таке. Одна така нитка проявилася на зображенні чорної діри Стрілець А*. Її протяжність становить близько 2,3 світлових роки і, судячи з усього, один з її кінців потрапляє в самий центр чорної діри.

Побачене поки не піддається поясненню, але є кілька припущень з цього приводу. Згідно з однією з висунутих раніше теоретиками версій, радіонитки здатні генерувати так зване синхротронне випромінювання, що виникає при прискоренні заряджених частинок під впливом магнітного поля. Однак у такому разі незрозуміло - звідки в принципі беруться ці заряджені частинки? Хто їх «зарядив»?

Згідно з іншими припущеннями, нитки - це не що інше, як «розлом» в просторі, так званий топологічний дефект, теоретично виникає під дією мінливого стану вакууму. Згідно деяким думкам, ці нитки володіють аналогічним зарядом і масою з галактичними нитками, які як павутина покривають весь простір Всесвіту.