Добавить новость

Столичные ученые разрабатывают средства для волос на основе кератина из куриных перьев

Пятница, 13, в Москве стала самым теплым днем за последние 75 лет

Андрей Ещенко прокомментировал переход Георгия Джикии в «Химки»

Новая площадка проекта «Музыка в метро» открылась на станции «Новаторская»





Новости сегодня

Новости от TheMoneytizer

Изгиб гитары жёлтой: деформация диска Галактики позволяет уточнить распределение её тёмной материи

Астрономы использовали данные по нескольким тысячам переменных звёзд класса цефеид, чтобы определить параметры изгиба диска нашей Галактики за счёт действия несимметричного гало тёмной материи. Таким образом удалось в первом приближении составить карту распределения тёмной материи Млечного Пути.

Галактика ESO 510-G13 на расстоянии 150 млн св. лет в созвездии Гидры. С нашего ракурса чётко виден изгиб галактического диска. NASA/Hubble/ STScI/AURA.

В ближайших галактических окрестностях обнаруживается, что в почти трети галактик спирального типа их плоскость диска несколько изогнута. Таким свойством обладает и наша Галактика. Известно, что вещество в галактиках вращается вокруг их центра под действием гравитации. Но при этом деформация диска может смещаться, и такое перемещение не обязательно связано с движением вещества — изгиб испытывает прецессию. Это явление можно представить как свободное вращение в невесомости диска из какого-нибудь мягкого материала (например, гибкой грампластинки), который подтолкнули со стороны — его плоскость будет совершать ещё и плавные колебания вверх-вниз. Галактический диск, как предполагается, испытывает прецессию за счёт действия окружающего гало тёмной материи: тёмная материя галактики не распределена сферически симметрично, поэтому на звёздный галактический диск действует изгибающий момент — притяжение со стороны, где её больше. В свою очередь образоваться такой изгиб может при столкновении с другой галактикой. Измерение «изогнутости» галактики — задача, которую астрономы пытаются решать давно. Такие сведения позволят уточнить распределение тёмной материи, а следовательно, и этапы эволюции Млечного Пути.

Тёмная материя — странный и невидимый тип материи, который составляет около 27% массы-энергии во Вселенной. В отличие от видимого вещества, тёмная материя не поглощает, не отражает и не испускает свет, поэтому обнаружить её можно только по действию гравитации. Присутствие тёмной материи определяют по скорости вращения вещества в галактиках, из эффектов гравитационной линзы, а также по космическому микроволновому фоновому излучению. Её природа пока неизвестна, и это — одна из современных нерешённых задач физики и космологии. Предполагается, что гало тёмной материи окружает большинство галактик.

Одна из самых известных звёзд-цефеид — Полярная звезда с периодом мерцаний около 4 дней.

Астрономы из нескольких университетов Китая сделали очередную попытку уточнить параметры нашего галактического диска, сосредоточившись на его изгибе и прецессии линии изгиба со временем. Для этого они исследовали форму Млечного Пути, используя класс звёзд в Галактике, для которых можно с хорошей точностью определить возраст и расстояние до них.

Основная идея работы — изучение особого типа переменных звёзд — цефеид. Это пульсирующие звёзды, яркость которых изменяется с регулярной периодичностью от нескольких часов до нескольких суток. Изменение яркости происходит из-за периодического расширения и сжатия их внешних оболочек. Период пульсаций однозначно связан с их абсолютной яркостью, поэтому цефеиды можно использовать для определения космических расстояний. Зная абсолютную яркость и наблюдая с Земли их видимую звёздную величину, можно определить расстояние до звезды. Подробнее см. в большой статье о составлении карты Млечного Пути с использованием этих переменных звёзд. Идея картирования нашей и соседних галактик по цефеидам не новая, и этим занимаются много исследовательских групп; в последние годы они с переменным успехом пытаются определить по цефеидам и отклонение галактики от модели плоского блина.

Одна из моделей изгиба галактического диска, построенная по звёздам-цефеидам. MNRAS, 528, 4409 (2024).

Астрономы проанализировали 2600 переменных звёзд класса цефеид разного возраста и по этой выборке смогли определить направление и скорость прецессии диска галактики. Такую выборку можно взять из доступных данных космического телескопа Gaia, который занимается определением скоростей, положения и состава миллиардов звёзд Галактики. Подробности этого метода можно узнать из статьи, которая в июле 2024 года вышла в Nature Astronomy (также её препринт есть на arXiv.org). Отметим, что почти сразу методика расчётов и выводы подверглись критике других специалистов.

Млечный Путь и Магеллановы Облака. Гипотетический вид сбоку. S.Payne-Wardenaar; R.Gendler/ESO.

Можно предположить, что места рождения цефеид распределены равномерно по диску галактики. Поскольку расстояния до цефеид определяются точно, можно составить трёхмерную «карту» Галактики, на которой будут изображены только эти звёзды. Несколько тысяч звёзд такой «усечённой» галактики вполне хватает, чтобы передать очертания и деформацию настоящего галактического диска. Так, на трёхмерной диаграмме отчётливо видно, что точки — места расположения скопления цефеид не лежат в одной плоскости: слева и справа от линии, соединяющей положение Солнца (красная звёздочка) и центра Галактики они предпочтительно сосредоточены соответственно выше и ниже галактической плоскости, то есть координаты Z=0 на трёхмерном графике. Очевидно, такие «рукава» отображают изогнутость в пространстве плоскости Млечного Пути. Заметим, что большинство точек-цефеид на этой и подобных диаграммах лежит на «нашей» стороне Галактики, что неудивительно — с другой стороны Галактики их почти невозможно обнаружить за плотным скоплением звёзд галактического центра.

Трёхмерная «карта» Млечного Пути, составленная по расположению известных звёзд-цефеид (a). (b), (c) — на диаграммах только «молодое» (20 — 120 млн лет) и «старое» (120 — 220 млн лет) поколение цефеид. Nature Astronomy (2024).

Далее — необходимо определить, как такое «коробление» распространяется со временем. Для этого можно воспользоваться тем, что возраст звёзд-цефеид примерно известен: разные поколения звёзд различаются химическим составом, в частности, таким свойством, как металличность — соотношением тяжёлых и лёгких элементов. Такие сведения для значительной части цефеид из выборки можно получить из данных космического телескопа Gaia. Для простоты выделяем «старое» и «молодое» поколения цефеид с возрастами 120 — 220 и 20 — 120 миллионов лет соответственно. Дальше решение очевидно: сравнивая разные поколения цефеид, можно заметить, что трёхмерная картина изогнутого галактического диска для них разная. Некая средняя «линия изгиба» диска, которая занимала определённое положение в пространстве, когда образовывались старые цефеиды, за время, разделяющее два их поколения, сместилась против часовой стрелки примерно на семь градусов: молодые цефеиды формировались уже при новом положении галактического изгиба. Вычисления можно провести и более тщательно, разбивая цефеиды не на два «поколения», а, например, с дискретностью десять миллионов лет, но принцип остаётся тот же. В итоге астрономы получили скорость прецессии диска и соответственно гало тёмной материи Млечного Пути — за миллион лет изгиб галактического диска распространяется в среднем на 0,12 градуса в ретроградном (по отношению к движению звёзд вокруг центра) направлении. Поскольку цефеиды находятся на разных расстояниях от центра, можно набрать достаточную выборку, чтобы изучить дифференцированное движение разных слоёв диска: чем дальше от центра Галактики, тем скорость прецессии меньше.

Две модели распределения тёмной материи в галактике того же типа, что и Млечный Путь. Слева — «холодная» невзаимодействующая тёмная материя создаёт галактики-спутники. Справа — тёмная материя взаимодействует с другим веществом, и количество наблюдаемых галактических спутников становится меньше. Durham University.

Остаётся сделать выводы о форме «тёмного» гало Млечного Пути, в идеале — предъявить читателям его трёхмерную карту. И с этим пока сложно. Тёмную материю мы можем только прощупывать, как содержимое чёрного ящика, по её проявлению в гравитационном взаимодействии с видимым веществом. Обычно используют модельные профили распределения гало вокруг Галактики: скорее всего, максимальная её плотность будет ближе к центру; вероятно, «сфера» вокруг Галактики будет не совсем правильной формы и так далее. По изгибу и прецессии галактического диска на основе карты распределения цефеид авторы смогли оценить момент изгиба, действующий на диск. Момент изгиба создаёт как гало тёмной материи, так и «видимый» материал Галактики (компоненты галактического диска и центральный балдж). Дифференцированная скорость прецессии разных участков позволяет отделить вклад этих составляющих и сделать вывод: сферическое гало вокруг Галактики скорее сплющено, чем вытянуто с коэффициентом деформирования (отношение малой и большой осей эллипсоида) около 0.9. Другие подобные исследования пытаются определить наклон этого сплющенного эллипсоида, уширение, трёхосность и другие параметры отклонения от идеальной сферы. По таким данным можно уточнить эволюцию нашей и других галактик, в частности, историю их столкновений с другими галактиками миллиарды лет назад, хотя до подробной карты тёмной материи ещё далеко.

Читайте на 123ru.net


Новости 24/7 DirectAdvert - доход для вашего сайта



Частные объявления в Вашем городе, в Вашем регионе и в России



Smi24.net — ежеминутные новости с ежедневным архивом. Только у нас — все главные новости дня без политической цензуры. "123 Новости" — абсолютно все точки зрения, трезвая аналитика, цивилизованные споры и обсуждения без взаимных обвинений и оскорблений. Помните, что не у всех точка зрения совпадает с Вашей. Уважайте мнение других, даже если Вы отстаиваете свой взгляд и свою позицию. Smi24.net — облегчённая версия старейшего обозревателя новостей 123ru.net. Мы не навязываем Вам своё видение, мы даём Вам срез событий дня без цензуры и без купюр. Новости, какие они есть —онлайн с поминутным архивом по всем городам и регионам России, Украины, Белоруссии и Абхазии. Smi24.net — живые новости в живом эфире! Быстрый поиск от Smi24.net — это не только возможность первым узнать, но и преимущество сообщить срочные новости мгновенно на любом языке мира и быть услышанным тут же. В любую минуту Вы можете добавить свою новость - здесь.




Новости от наших партнёров в Вашем городе

Ria.city

В Коломне прошел благотворительный забег «Пульс Добра»

Экспедиция к предкам. Брёвна и топор

Ой, а кто это сделяль?

В Москве на ходу прямо под водителем загорелся скутер

Музыкальные новости

Аранжировка Песен. Аранжировка Музыки. Создание Аранжировок.

Россияне назвали самый красивый регион России для осенних путешествий

Кабинет Артиста.

Лукашенко передал президенту Ирана Пезешкиану приглашение посетить Минск

Новости России

Победителем II областного фестиваля танцев стала команда Marvel из Серпухова

В столовой социального центра в Москве отравились около 20 человек

Д.А. МЕДВЕДЕВУ 59 ЛЕТ. СЕНСАЦИЯ: ЧТО "ПОДАРИТ" ГОЛЬФСТРИМ В 60. США, Европа, Россия могут улучшить отношения?!

Гуарирапа рассказал, что его трансфер в "Зенит" сорвался в последний момент

Экология в России и мире

Аудио возможности для Поэтов и Писателей.

Ювелирная сеть «585*ЗОЛОТОЙ» и портал «Свадьба 585» выпустили первый ювелирный Wedding Box

Новый тренд в видеоконтенте реализует платформа VK

Proenza Schouler весна-лето 2025

Спорт в России и мире

«На Уимблдоне играл хуже». Бублик высказался о недооценке соперника в сенсационном матче Кубка Дэвиса

Елена Рыбакина снялась с турнира WTA-500 в Сеуле

«Все равно они в элите тенниса». В «Зените» надеются на приезд Медведева и Рублева в Санкт-Петербург

Кудерметова проиграла Осорио-Серрано в Гвадалахаре, ведя в третьем сете 5:0

Moscow.media

Власти Екатеринбурга нашли способ борьбы с автомобилистами, скрывающими госномера

Тонкоклювая кайра

Baic U5 Plus HONOR появились в автопарке каршеринга BelkaCar в Краснодаре

Поиграем с пользой для ума! Веснушка и Кипятоша в «ДУМАЙ Кидс»











Топ новостей на этот час

Rss.plus






Самолет в Нижний Новгород вернулся в Шереметьево из-за технической проблемы

В Коломне прошел благотворительный забег «Пульс Добра»

На юго-западе Москвы конфликт у ресторана закончился стрельбой

В Москве десятки человек отравились в социальном центре для ветеранов