Млечный Путь может быть катапультирующим звездами во внешнем ореоле

Несмотря на свою мощь, Млечный Путь и галактики одинаковой массы не без шрамов ведут хроническую бурную историю. Калифорнийский университет, астрономы Ирвина и другие показали, что скопления сверхновых звезд могут вызывать рождение рассеянных, эксцентрично вращающихся солнц во внешних звёздных гало, в отличие от общепринятых представлений о том, как звездные системы формировались и развивались в течение миллиардов лет.

Гиперреалистичные, космологически самосогласованные компьютерные симуляции из проекта «Обратная связь в реалистических средах 2» позволили ученым смоделировать сбои в других упорядоченных вращениях галактик. Работа команды является предметом исследования, опубликованного сегодня в Ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества .

«Эти высокоточные численные расчеты показали нам, что, вероятно, Млечный Путь запускает звезды в космическом пространстве в потоках, вызванных взрывами сверхновых», — сказал старший автор Джеймс Баллок, декан Школы физических наук UCI и профессор физики и астрономии. , «Это увлекательно, потому что, когда умирает несколько больших звезд, получаемая энергия может вытеснить газ из галактики, которая, в свою очередь, охлаждается, вызывая рождение новых звезд».

Баллок сказал, что диффузное распределение звезд в звездном гало, которое простирается далеко за пределы классического диска галактики, — это место, где существует «археологическая запись» системы. Астрономы давно предполагают, что галактики собираются в течение длительных периодов времени, когда меньшие звездные группировки входят и расчленяются большим телом, процессом, который выбрасывает некоторые звезды на отдаленные орбиты. Но команда UCI предлагает «обратную связь сверхновой» в качестве другого источника для 40 процентов этих звезд с внешним гало.

Ведущий автор Сиджи Ю, доктор философии UCI. кандидат в физики, сказал, что результаты стали возможными отчасти благодаря наличию нового мощного набора инструментов.

«Моделирование FIRE-2 позволяет нам создавать фильмы, которые создают впечатление, будто вы наблюдаете настоящую галактику», — отметила она. «Они показывают нам, что когда центр галактики вращается, пузырь, управляемый обратной связью сверхновой, развивается со звездами, формирующимися на его краю. Похоже, что звезды выбиваются из центра».

Баллок сказал, что не ожидал увидеть такое расположение, потому что звезды — это такие плотные, невероятно плотные шары, которые обычно не подлежат перемещению относительно фона космоса. «Вместо этого мы наблюдаем, как газ проталкивается вокруг него, — сказал он, — и этот газ впоследствии охлаждается и делает звезды выходящими из него».

Исследователи заявили, что, хотя их выводы были сделаны на основе моделирования формирования, роста и развития галактик до настоящего времени, на самом деле имеется достаточное количество наблюдательных данных, свидетельствующих о том, что звезды образуются в результате оттока из галактических центров к их гало.

«На графиках, которые сравнивают данные миссии Gaia Европейского космического агентства, которая предоставляет трехмерную диаграмму скорости звезд в Млечном Пути, с другими картами, показывающими звездную плотность и металличность, мы можем видеть структуры, подобные тем, которые производятся звездами оттока в наших симуляциях «, сказал Юй.

Баллок добавил, что зрелые, более тяжелые, богатые металлом звезды, такие как наше Солнце, вращаются вокруг центра галактики с предсказуемой скоростью и траекторией. Но звезды с низкой металличностью, которые были подвергнуты меньшему количеству поколений синтеза, чем наше Солнце, можно увидеть вращающимися в противоположном направлении.

Он сказал, что в течение всей жизни галактики количество звезд, образующихся при истечении пузырьков сверхновых, невелико, около 2 процентов. Но во время истории галактик, когда вспыхивают события звездных вспышек, таким образом формируется до 20 процентов звезд.

«Есть несколько текущих проектов, посвященных галактикам, которые сейчас считаются очень« звездными », — сказал Юй. «Некоторые звезды в этих наблюдениях также выглядят подозрительно, как будто их выбрасывают из центра».

Этот проект, в котором участвовали астрономы из Калифорнийского университета в Дэвисе, Калифорнийского университета в Сан-Диего, Университета Пенсильвании, Института Флэтайрон, Техасского университета в Остине, Лаборатории реактивного движения НАСА, Калифорнийского технологического института и Северо-западного университета, был поддержан Национальный научный фонд и Фонд Хейзинга-Саймонса.