Млечный Путь и его рукава. Данные Gaia объясняют, как галактика приобрела такую форму

Новые данные космического телескопа Gaia помогли ученым приблизиться к разгадке тайны спиральных рукавов нашей галактики Млечный Путь. Об этом сообщает Space.com.

Третий пакет данных от Gaia смог показать спиральную структуру галактики с большей точностью и детализацией, говорят ученые.

С 1950-х годов астрономы знали, что наша галактика выглядит как спираль с несколькими плотными рукавами звезд и пыли, исходящими из центра Млечного Пути. Они пересекали галактический диск и растворялись по его краям. С тех самых пор, ученые пытались выяснить, сколько существует рукавов у галактики и как они появились.

"Проблема заключается в том, что мы находимся внутри диска галактики, и поэтому очень трудно увидеть всю структуру Млечного Пути целиком. Это похоже на попытки осмотреть лес, находясь внутри его. В какой-то момент деревья заслоняют другие деревья, к тому же, в лесу может быть туман, поэтому крайне тяжело описать, как выглядит лес в целом", – говорит один из авторов исследования Элеонора Зари из Института астрономии Макса Планка.

Миссия Европейского космического агентства с помощью Gaia составляет карту Млечного Пути с 2014 года, измеряя точное положение около 2 млрд звезд по отношению к Земле. Первые два пакета данных, полученные с помощью космического телескопа, произвели революцию в изучении нашей галактики.

Недавний третий пакет данных повысил точность предыдущих наборов данных. Именно эта точно позволила астрономам подробнее изучить спиральные рукава Млечного Пути.

Известно, что нашей галактики есть такие спиральные рукава, как рукав Персея и рукав Центавра. Также в галактике есть еще два менее выраженных рукава или ветви, называемые рукав Стрельца и рукав Ориона. Последний также называют Местным рукавом, так как в нем располагается Солнечная система.

Ученые изучили скопления 600 тыс. молодых звезд, чтобы определить положение спиральных рукавов. По словам одного из соавторов исследования Элоизы Поджио, молодые звезды очень важны при изучении спиральных рукавов. Астрономы считают, что спиральные рукава с их плотной концентрацией пыли и газа являются местом образования большинства звезд.

Более ранние теории предполагали, что форма рукавов галактики каким-то образом фиксирована и вращается вокруг галактического центра в течение длительного периода времени. Отдельные звезды, вращаясь с собственной скоростью, могут переходить в рукава и выходить из них.

Но такая теория оспаривается новыми данным миссии Gaia. Теперь ученые полагают, что спиральные рукава могут быть вообще не зафиксированными. Такая форма галактики может быть временной и образовываться в результате вращения галактического диска. Со временем рукава Млечного Пути могут исчезнуть и принять другую форму.

Для того, чтобы выяснить, какая теория верна, Альфред Кастро из Лейденского университета изучил рассеянные скопления – группы из тысяч молодых звезд, рожденных из одного облака газа и пыли. Из-за юного возраста эти звезды все еще находятся недалеко от места своего рождения, то есть внутри спиральных рукавов. Кастро предположил, что если бы новые теории были верны, молодых рассеянных скоплений в спиральных рукавах было бы больше, чем старых. Именно это и показали данные.

"В данных было видно, что ярко выраженная спиральная структура содержит более молодую популяцию звезд, но исчезает в отрезках с более старыми звездами", – говорит Кастро.

Согласно его анализу, спиральные рукава могут существовать от 80 до 100 млн лет, что составляет небольшую толику времени в 13-миллиардной истории нашей галактики.

В будущем ученые надеются выяснить, как сформировались спиральные рукава в Млечном Пути. Некоторые предполагают, что этот водоворот звездных потоков мог появиться в результате столкновения с другой галактикой. Другая теория заключается в том, что спиральные рукава образовались естественным образом в результате вращения галактического диска.