Наука

Вчені знайшли зоряне "кладовище" яке втричі більше за Чумацький шлях (фото)

Ігор Романько

Чумацький шлях (фото ілюстративне)

Австралійські астрономи університету Сіднею вирішили нанести на мапу Чумацького Шляху розподіл нейтронних зірок та чорних дір, які є рештками загиблих зірок у нашій галактиці.

Про це вчені написали у журналі Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.Вони виявили, що зоряне "кладовище" майже втричі більше за видиму структуру Чумацького шляху, а до 30 відсотків зоряних рештків могло взагалі викинути за межі нашої галактики.

Змодельований розподіл чорних дір та нейтронних зірок допоможе виявляти ці об'єкти навіть попри те, що вони складають всього близько відсотка загальної маси нашої галактики.

Дослідження нейтронних зірок та чорних дір відіграють важливу роль зокрема у розумінні фіналу еволюції масивних зірок та механізму колапсу їхнього ядра. Нейтронні зорі та чорні діри утворюються, коли масивні зірки масами понад як 8 і 25 Сонць переживають колапс. Втім, досі точно невідомо, як ці об'єкти розподілені принаймні у нашій власній галактиці, Чумацькому Шляху.

Власне, до появи гравітаційно-хвильових інтерферометрів і чорні діри можна було помічати здебільшого за тим, як вони витягують речовину із, наприклад, зірки поруч. При цьому, з огляду на наші знання про еволюцію світил, самих лише чорних дір у Чумацькому Шляху має бути не менше сотень мільйонів, а підтвердили існування лише 20.

Тож у своїй роботі астрофізики з Австралії вирішили розрахувати, як і де у нашій галактиці можуть бути розподілені рештки зірок на завершенні їхньої еволюції, враховуючи не лише еволюційні моделі, а і динамічні події спалахів наднових, якими народження чорних дір і нейтронних зірок зазвичай супроводжується.

У підсумку астрофізики отримали те, що вони назвали "потойбіччям Чумацького Шляху" (The Galactic underworld). Втричі більшу за видиму структуру нашої галактики, яка простягається на 1 260 парсек у висоту. Це пов'язано і з тим, що сам Чумацький Шлях продовжує еволюціонувати та змінюється, а також з тим, що самі чорні діри та нейтронні зірки отримують поштовх у спалаху наднової.

Порівняння видимої структури Чумацького шляху зі змодельованим розподілом загиблих зірок – нейтронними зірками та чорними дірами

Причому вчені також підрахували, що кінетичної енергії поштовху буде достатньо, щоб принаймні 30% чорних дір і нейтронних зірок могли навіть покинути Чумацький Шлях, забравши з собою 0,4% зоряної маси галактики.

Втім, однаково доля чорних дір має рости ближче до центру Чумацького Шляху через менші ударні швидкості, а саме "потойбіччя" займає не більше відсотка всієї маси галактики. 

У своїй роботі вчені скористалися моделлю еволюційного синтезу популяції, яку зазвичай використовують для моделювання спектрофотометричних властивостей зоряного населення на основі того, що відомо про еволюцію світил.

Однак внеском дослідників є врахування динамічних змін, які спіткають зірки під час перетворення на нейтронні зорі чи чорні діри: їх зрушує з місця асиметрична вибухова хвиля, а також різка втрата маси, що може порушити орбіту. Поштовх може надати швидкості від сотень до тисяч кілометрів на секунду, що безумовно вплине на просторовий розподіл таких об'єктів.

Це, зокрема, і змушує "кладовище" бути більш розсіяним, ніж видима частина Галактики. Робота дослідників допомагає пояснити розподіл швидкостей між молодими і старими пульсарами, а також може допомогти у пошуках чорних дір попри те, що зіставити побудовану мапу із даними спостережень доволі складно через обмеження вибірки. Також поки у модель дослідників не потрапили подвійні системи, які мають особливості еволюції.

Раніше: Вчені знайшли докази катастрофічного удару астероїда, який знищив більшість динозаврів (відео)

Бажаєте отримувати найактуальніші новини про війну та події в Україні – підписуйтесь на наш телеграм канал!