АстрономияНовости

Новый обзор Хаббла в поисках звезд-сирот и «призрачного света»

Изображение скопления галактик SPT-CL J2106-5844, полученное Хабблом. Синий цвет представляет собой явление "призрачного света" между галактиками, рассеянного звездами-сиротами.

Новое инфракрасное исследование, проведенное "Хабблом", позволило нанести на карту 10 скоплений галактик возрастом до 10 миллиардов лет в поисках их так называемого "призрачного света". Призрачный свет - это фоновое свечение, создаваемое звездами-сиротами, которые не принадлежат ни к одной галактике и блуждают в межгалактическом пространстве. Предварительные результаты показывают, что эти звезды образовались миллиарды лет назад, а не недавно, и могут помочь составить карту распределения темной материи.

Наше Солнце погружено в звездную империю Млечного Пути, но многие звезды остались сиротами. Они находятся внутри гигантских скоплений, содержащих сотни или тысячи галактик, и гравитационно не связаны ни с одной из них. Если бы вокруг этих одиноких звезд вращались планеты, небо казалось бы им черным, как чернила, за исключением слабого свечения близлежащих галактик.

Свет, рассеиваемый этими звездами, которые не принадлежат ни к одной галактике, образует фоновое свечение, называемое специалистами внутрикластерным светом и прозванное призрачным светом. Первые свидетельства этого космического фона, который соответствует 1/10 000-й части свечения ночного неба, появились в 1951 году. Это наблюдение было сделано Фрицем Цвикки в скоплении Кома. Поскольку скопление является одним из самых близких к Земле, Цвикки смог обнаружить призрачный свет даже с помощью скромного 18-дюймового телескопа.

Из космоса Хаббл легко может обнаружить этот свет: недавно, сфотографировав скопления очень далеких галактик, он показал, что миллиарды лет назад галактики теряли звезды гораздо легче, чем сегодня. Это было бы вызвано гравитационным притяжением, которое в то время было слабее из-за другой скорости убегания, вызванной космическим расширением, которое с тех пор ускорилось.

Понимание происхождения этого призрачного света и изучение его характеристик может дать ученым новую важную информацию о сборке галактических скоплений, и не только. Это также поможет, например, составить карту темной материи.

Исследование Хаббла заглядывает на 10 миллиардов лет назад

Недавний инфракрасный обзор Хаббла искал внутрикластерный свет в скоплениях далеких галактик. Наблюдения показывают, что звезды-сироты блуждали в течение миллиардов лет. Поэтому они не являются продуктом недавней галактической активности внутри скоплений, что удалило бы их от самих галактик, а являются результатом очень древних процессов, возможно, относящихся к самым ранним светилам нашей Вселенной.

Обзор Хаббла включает 10 скоплений галактик и охватывает почти 10 миллиардов световых лет. Благодаря положению телескопа в космосе, которое позволяет ему обнаруживать очень слабый призрачный свет в скоплениях, стало возможным наблюдать его напрямую и выделить в инфракрасном диапазоне. Мы можем видеть его на изображениях ниже, где он искусственно добавлен синим цветом, чтобы перевести данные Хаббла. Чрезвычайно слабое свечение, кажется, прослеживает регулярное распределение света от блуждающих звезд, рассеянных в скоплении. Миллиарды лет назад эти звезды покинули свои родные галактики и теперь дрейфуют в межгалактическом пространстве.

Изображения Хаббла двух массивных скоплений галактик, MOO J1014+0038 (левая панель) и SPT-CL J2106-5844 (правая панель). Искусственно добавленный синий цвет переведен из данных Хаббла, запечатлевших явление внутрикластерного света.

Исследование также показало, что доля света внутри скопления по сравнению с общим светом остается постоянной, если смотреть на миллиарды лет назад. "Это означает, что эти звезды осиротели уже на ранних стадиях формирования скопления", — объясняет Джеймс Джи, исследователь из Университета Йонсей в Сеуле.

Что же делает звезды сиротами?

До сих пор считалось, что звезды могут покидать место своего рождения, когда галактика, к которой они принадлежат, движется сквозь газообразный материал в межгалактическом пространстве. При этом тяготение выталкивает газ и пыль из галактики. Однако, основываясь на новом исследовании Хаббла, Джи исключает, что это основной механизм, благодаря которому звезды становятся сиротами. Действительно, доля призрачного света увеличивалась бы с течением времени вплоть до сегодняшнего дня, если бы главным действующим лицом было сопротивление: вместо этого специалисты Хаббла предполагают, что она остается постоянной на протяжении миллиардов лет.

Существующие теории не в состоянии объяснить результаты, полученные Джи. Однако, похоже, что в ранней Вселенной звезды как-то легко осиротели из-за более слабого гравитационного притяжения. Изучая их, можно также использовать их как видимые следы темной материи, окутывающей скопление. Ведь если эти блуждающие звезды были созданы в результате относительно недавнего процесса между галактиками, у них не было бы достаточно времени, чтобы рассеяться по гравитационному полю скопления. Если же, как предполагают специалисты Хаббла, звезды-сироты родились в первые годы жизни скопления, то они полностью рассеялись по межгалактической среде, что позволит астрономам использовать их для составления карты распределения темной материи.

Эта техника является новой и дополняет традиционный метод картирования темной материи, который использует явление гравитационного линзирования. В будущем возможности и чувствительность аппарата Джеймса Уэбба в ближнем инфракрасном диапазоне значительно расширят поиск бесхозных звезд и призрачного света глубже во Вселенной и, таким образом, должны помочь разгадать эту тайну.

Подпишитесь на нас: Вконтакте / Telegram
Back to top button