Прилад для спектроскопії темної енергії дав змогу отримати переконливі докази масової міграції зір у галактику, сусідню з Молочним Шляхом.
Група дослідників під керівництвом астрономів з NOIRLab (National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory) NSF (Національний науковий фонд США — Ред.) виявила нові разючі докази масової міграції зір у галактику Андромеди. Складні візерунки руху зір розкривають історію імміграції, дуже схожу на історію Молочного Шляху. Нові результати отримано за допомогою приладу для спектроскопії темної енергії (Dark Energy Spectroscopic Instrument, DESI) Міністерства енергетики на 4-метровому телескопі Ніколаса У. Мейолла в Національній обсерваторії Кітт-Пік.
Протягом мільярдів років галактики ростуть і еволюціонують, формують нові зорі та зливаються з іншими галактиками через події, які влучно називають «галактичною імміграцією». Астрономи намагаються розкрити історію цих імміграційних подій, вивчаючи рухи окремих зір у всій галактиці та в її гало із зір і темної матерії. Однак така космічна археологія досі була можлива лише в нашій власній галактиці, Молочному Шляху.
Вимірявши рухи майже 7500 зір у внутрішньому гало галактики Андромеди, також відомої як Мессьє 31 (M31), наукова група виявила характерні закономірності у розміщенні та рухах зір. Вони вказали на те, що ці зорі почали своє життя у складі іншої галактика, яка злилася з M31 близько 2 мільярдів років тому. Хоча такі закономірності вже давно передбачені теорією, їх ніколи не спостерігали з такою чіткістю в жодній галактиці.
«Наші спостереження за найближчим великим галактичним сусідом Молочного Шляху, галактикою Андромеди, виявляють докази події галактичної імміграції у вишуканих подробицях», — пояснив Арджун Дей (Arjun Dey), астроном з NOIRLabNSF і перший автор статті, де представлено результати дослідження. «Хоча нічне небо може здаватися незмінним, Всесвіт — це динамічне місце. Такі галактики, як M31 і наш Молочний Шлях, складаються з будівельних блоків багатьох менших галактик протягом космічної історії.»
«Ми ніколи раніше не бачили цього так чітко в русі зір, а також не бачили деяких структур, які є результатом цього злиття», — сказав Сергій Копосов (Sergey Koposov), астрофізик з Единбурзького університету та співавтор статті. «Наш новий погляд полягає в тому, що історія галактики Андромеди схожа на історію нашої власної галактики, Молочного Шляху. У внутрішніх гало обох галактик домінує одна подія імміграції».
Разючі докази масової імміграції зір у галактику Андромеди виявили дослідники під керівництвом астрономів з NOIRLab NSF. Щоб виявити складні структури в цій галактиці з безпрецедентною деталізацією та чіткістю, наукова група використовувала спектроскопічний інструмент темної енергії (Dark Energy Spectroscopic Instrument, DESI) Міністерства енергетики на 4-метровому телескопі Ніколаса У. Мейолла в Національній обсерваторії Кітт-Пік. Кожна з крапок на цьому зображенні позначає окрему зорю в галактиці Андромеди. Рух зірки (відносно галактики) позначено кольором від синього (рухається до нас) до червоного (віддаляється від нас). Авторські права на зображення: KPNO/NOIRLab/AURA/NSF/E. Slawik/D. deMartin/M. Zamani. Фото з сайту https://noirlab.edu.
Це дослідження проливає світло не лише на історію наших галактичних сусідів, але й на історію нашої власної галактики. Більшість зір в гало Молочного Шляху утворилися в іншій галактиці, а пізніше мігрували в нашу галактику внаслідок галактичного злиття 8—10 мільярдів років тому. Вивчення реліктів схожого, але нещодавнього злиття галактик у M31, «відчиняє» астрономам вікно для вивчення однієї з головних подій у минулому Молочного Шляху.
Щоб простежити історію міграції в M31, науковці використали приймач DESI. Його було створено для картографування десятків мільйонів галактик і квазарів у близькому до Землі Всесвіті з метою вимірювання впливу темної енергії на розширення Всесвіту. Це найпотужніший у світі багатооб’єктний спектрограф для огляду неба, що може отримувати спектри понад 100 000 галактик за ніч. Проте можливості світового класу DESI також можна використовувати для спостережень близьких до нас небесних об’єктів. І застосування цього інструмента було вирішальним для дослідження M31.
«Ця наука не могла бути зроблена в жодній іншій обсерваторії в світі. Дивовижна ефективність, пропускна здатність і поле зору DESI роблять її найкращою системою в світі для виконання огляду зір у галактиці Андромеди», — сказав Дей. «Всього за кілька годин спостережень DESI зміг перевершити понад десятиліття спектроскопії за допомогою набагато більших телескопів».
Незважаючи на те, що телескоп Мейолла став до ладу 50 років тому (побачив перше світло в 1973 році), він досі є астрономічним об’єктом світового рівня завдяки постійним модернізаціям і найсучаснішому обладнанню. «П’ятдесят років звучить як довгий термін, і наївно можна було б подумати, що це природний термін служби об’єкта», — сказала співавтор дослідження Джоан Р. Наджіта (Joan R. Najita), також співробітник NOIRLab. «Але завдяки модернізації такий поважний телескоп може й надалі робити дивовижні відкриття, незважаючи на те, що він відносно малий за сучасними мірками».
Тепер наукова група планує використати неперевершені можливості DESI і телескоп Ніколаса У. Мейолла, щоб дослідити більше віддалених зір в M31. Науковці сподіваються розкрити структуру та історію імміграції галактики Андромеди в безпрецедентних деталях.
«Дивовижно, що ми можемо дивитися на небо і читати мільярди років історії іншої галактики, написаної рухом її зір — кожна зірка розповідає частину історії», — підсумував Наджіта. «Наші початкові спостереження перевершили наші найсміливіші очікування, і тепер ми сподіваємося виконати дослідження всього гало M31 за допомогою DESI. Хтозна, які нові відкриття нас очікують!»
За інф. з сайту https://noirlab.edu підготував Іван Крячко
