Открытия астрономов, как правило, приводят к появлению большого количества вопросов, на которые у нас пока нет ответов. Однако за последний год ученым удалось решить десять космических загадок, которые морочили нам голову многие годы.
Что это за странный объект в центре нашей галактики?
Долгое время астрономы пытались выяснить природу G2, необъяснимого тела в центре нашей галактики. Сначала они думали, что G2 — это облако водорода, которое движется по направлению к огромной черной дыре в центре нашего Млечного Пути. Но попав в гравитационное поле черной дыры, G2 повело себя не как облако водорода. Если бы это было облако, G2 взорвалось бы массивным фейерверком, который серьезно изменил бы черную дыру. Вместо этого, G2 осталось на орбите, практически не изменившись.
Команда астрономов из Калифорнийского университета, наконец, решила загадку с помощью современной обсерватории им. Кека на Гавайях. Благодаря адаптивной оптике, телескопы обсерватории смогли компенсировать искажения атмосферы Земли, сформировав четкое представление о пространстве в окрестностях черной дыры.
Астрономы выяснили, что G2 — это гигантская звезда, окруженная газом и пылью, которая, вероятнее всего, получилась в результате слияния пары бинарных звезд. К этому слиянию G2 привела гравитация черной дыры и, возможно, также сформировала целый ряд слившихся бинарных звезд звезд, похожих на G2, недалеко от черной дыры. В течение миллиона лет такие звезды будут расширяться, прежде чем успокоятся в конечном итоге.
Расширение G2 по-другому называется «спагеттификацией», удлинением, которое происходит, когда крупный объект оказывается близко к черной дыре.
Из чего состоят ближайшие карликовые галактики?
Млечный Путь — это крупнейшая галактика в группе галактик, объединенных гравитацией. Наши ближайшие соседние галактики известны как карликовые сфероидальные галактики. Астрономам было интересно, обладают ли эти ближайшие карликовые галактики условиями для формирования звезд, которые мы видим в карликовых неправильных галактиках в 1000 световых годах от края Млечного Пути (и которые не связаны с нашей галактикой гравитацией). Эти удаленные карликовые галактики содержат много нейтрального водорода, который питает образование звезд.
Используя чувствительные радиотелескопы, астрономы обнаружили, что карликовые галактики, которые вращаются в определенных границах вокруг Млечного Пути, вообще не обладают водородом для образования звезд. Виноват в этом Млечный Путь, а точнее ореол горячей плазмы водорода, окружающей нашу галактику. Когда ближайшие карликовые галактики вращаются вокруг Млечного Пути, давление скорости их орбит вычищает нейтральный газообразный водород. Поэтому эти галактики не могут образовывать звезды.
Сколько в действительности темной материи?
Согласно модели Лямбда-CDM (теория лямбда-холодной темной материи), описывающей образование галактик, мы должны видеть невооруженным глазом несколько крупных спутниковых галактик вокруг нашей галактики Млечный Путь. Но мы не видим.
Поэтому астрофизик Прайваль Кафле из Университета Западной Австралии решил выяснить, почему так, измерив количество темной материи в Млечном Пути. «Звезды, пыль, вы и я, все, что мы видим, составляет только 4% от всей Вселенной, — говорил он. — Примерно 25% приходится на темную материю, а остальное — темная энергия». Используя методику 1915 года (еще до того, как была открыта темная материя), Кафле измерил количество темной материи в нашей галактике, подробно изучив скорость звезд в Млечном Пути. Он даже посмотрел на краях нашей галактики.
Его новое измерение показало, что в нашей галактике на 50% меньше темной энергии, чем полагали астрономы. Используя новые измерения Кафле, теория Лямбда-CDM должна предсказывать, что мы должны наблюдать сразу три спутниковые галактики вокруг Млечного Пути. Это согласуется с тем, что видят астрономы: Малое Магелланово Облако, Большое Магелланово Облако и карликовую галактику Стрельца. Кафле разрешил загадку, над которой бились астрономы 15 лет.
Ученые также измерили скорость, необходимую для того, чтобы покинуть гравитационное поле нашей галактики — 550 километров в секунду. Это в 50 раз больше, чем необходимо ракете, чтобы покинуть поверхность Земли.