Рейтинг@Mail.ru
Поиск
x
Экспедиция «9 Легенд Русского Севера»
Космос

В Млечном Пути нашли звездный поток, рожденный вне пределов нашей галактики

Михаил Сысоев
08 июля 2020
Нюкта
Фото: Caltech
Похоже, Млечный Путь был вовсе не так одинок, как предполагалось ранее.

Группа астрофизиков во главе с Линой Несиб из Калифорнийского технологического университета объявила об открытии звездного потока, который может служить первым свидетельством того, что карликовая галактика слилась с диском Млечного пути.

Предполагается, что эти звездные потоки представляют собой шаровые скопления или карликовые галактики, вытянутые вдоль своей орбиты приливными силами более крупной галактики вплоть до полного разрушения. Звездное скопление получило имя Нюкта в честь греческой богини, которая в мифологии представляет собой персонификацию ночной темноты. Открытие было сделано необычным путем, который отражает многогранность астрономии и астрофизики. 

Несиб изучает звездную кинематику, которая включает в себя измерение скоростей звезд Млечного Пути и его галактик-спутников наряду с измерением внутренней кинематики более далеких галактик. Согласно звездной кинематике, «если есть какие-то скопления звезд, которые движутся вместе определенным образом, это обычно говорит нам, что есть причина, по которой они движутся вместе». 

С 2014 года исследователи из группы университетов в США разрабатывают высокодетализированные симуляции реалистичных галактик в рамках проекта под названием FIRE (Feedback In Realistic Environments). Это моделирование включает в себя всё, что ученые знают о том, как галактики формируются и развиваются. Начиная с виртуального эквивалента начала времени, симуляции производят галактики, которые выглядят и действуют так же, как наша.

Одновременно с проектом FIRE, космическая обсерватория Gaia запущенная в 2013 году Европейским космическим агентством, начала работу над созданием точной трехмерной карты из миллиарда звезд по всей галактике Млечный Путь и за ее пределами. 

«Это крупнейшее кинематическое исследование на сегодняшний день. Обсерватория учитывает движение одного миллиарда звезд <…> Мы перешли от очень маленьких наборов данных к массовому анализу, который не могли сделать раньше чтобы понять структуру Млечного Пути», — Лина Несиб.

Открытие Нюкты включало в себя объединение этих двух основных астрофизических проектов и их анализ с использованием методов глубокого обучения.

«Галактики растут, присоединяя к себе другие галактики. Мы предполагали, что у Млечного Пути была тихая история слияний <…> Теперь, имея доступ ко множеству небольших структур, мы понимаем, что история Млечного Пути не такая тихая, как казалось. Очень полезно иметь все эти инструменты, данные и симуляции. Все они должны быть использованы одновременно, чтобы распутать эту проблему. Мы находимся на начальных этапах, чтобы действительно понять формирование Млечного Пути», — отмечает Несиб. 

Команда разработала метод отслеживания движений каждой звезды в виртуальных галактиках и маркировки звезд, как рожденных в принимающей галактике, так и аккрецированных как продукты слияний галактик. Звезды этих двух типов имеют разные подписи, хотя различия часто неуловимы. Эти метки использовались в модели глубокого обучения, которая затем тестировалась на других моделях FIRE.

После того, как они создали каталог, он был применен к данным Gaia. Нейронную сеть попросили определить вероятность принадлежности определенной звезды к структурам не из Млечного Пути. Команда создала отсечение с допуском на ошибку и начала исследовать результаты.

Проект требовал сложных вычислений на многих этапах. Каждой из девяти основных симуляций трех отдельных галактических образований (каждое с немного отличающейся отправной точкой для Солнца) потребовались месяцы для расчета на самых больших и быстрых суперкомпьютерах в мире.  

В их число входили Blue Waters в Национальном центре суперкомпьютерных приложений (NCSA), высокопроизводительные вычислительные мощности NASA и Stampede2 в Техасском вычислительном центре (TACC). Этот подход и позволил обнаружить новый звездный поток, содержащий порядка 250 звезд, который вращается вокруг центра Млечного Пути, одновременно падая на него. 

Несиб и ее команда планируют продолжить исследование потока Нюкта с помощью наземных телескопов. Это даст информацию о химическом составе потока и другие подробности, которые помогут им датировать прибытие Нюкты в Млечный Путь и, возможно, дать подсказки о том, откуда пришел этот поток. Следующая публикация данных Gaia в 2021 году будет содержать дополнительную информацию о 100 миллионах звезд в каталоге, что делает вероятными новые открытия скоплений.

Взгляните на фото дня от NASA — фейерверк из спрайтов над Францией.

рекомендации
Telegram

А вы знаете, что у нас есть канал в Телеграме? Подписывайтесь!

Замок

Недикий Запад: путешествие по русской Прибалтике

Вопросительный знак, вопрос

Как могли бы выглядеть объекты всемирного наследия ЮНЕСКО, если бы их восстановили