Скопление Гиады разрушается под воздействием невидимого объекта

Согласно анализу новой порции данных, полученных с телескопа Gaia (Global Astrometric Interferometer for Astrophysics), ближайшее к Солнечной системе звёздное скопление Гиады стало жертвой некоего объекта, гравитационные силы которого стремительно разрывают группу звёзд. Астрономы предполагают, что разрушение скопления может быть следствием воздействия тёмной материи.

Скопление Гиады разрушается под воздействием невидимого объекта
Центр звёздного скопления Гиады и его приливные хвосты / ESA/Gaia/DPAC

Разрушение – неизбежный этап эволюции звёздных скоплений, к которому приводит естественное гравитационное взаимодействие между звёздами в пределах кластера. Кроме того, деградации группы способствуют приливные силы галактики, под воздействием которых рано или поздно кластеры распадаются, образуя вытянутые потоки. Эти звёздные реки довольно сложно идентифицировать из-за трудностей с группировкой разрозненных объектов. На помощь современным астрономам пришёл космический телескоп Gaia, задача которого заключается в составлении подробной карты распределения звёзд в пределах Млечного Пути.

Эволюция распада звёздного скопления / ESA/Gaia/DPAC

Приливные силы галактики «вытягивают» звёзды из их родного скопления со скоростью, довольно близкой к скорости движения звёзд внутри кластера. С учётом этой закономерности данные с телескопа Gaia помогают учёным идентифицировать звёздные потоки и звёздные скопления с приливными хвостами – рассеянными нитями звёзд, которые выпали из ещё существующего кластера.

 
Рассеянное звёздное скопление Гиады находится в 153 световых годах от Солнечной системы, являясь ближайшей к Земле группой звёзд. В 2019 году в ходе анализа набора данных DR2 с телескопа Gaia астрономы обнаружили свидетельства существования приливных хвостов вокруг данного скопления. Это открытие привлекло внимание астронома Терезы Ерабковой и её коллег из Европейского космического агентства и Европейской южной обсерватории. Когда учёным стали доступны наборы данных DR2.5 и DR3, они сосредоточились на их анализе, чтобы расширить параметры поиска «выпавших» звёзд и детальнее изучить состояние скопления Гиады. Результатом их работы стало обнаружение сотен и сотен новых звёзд: размер центрального кластера не превышает 60 световых лет, а вот размах приливных хвостов охватывает тысячи световых лет.

Gaia / ESA

Столь широкие приливные хвосты – вовсе не редкость для рассеянных звёздных скоплений, активно разрушаемых внутренними и внешними гравитационными силами. Однако команда Ерабковой заметила нечто странное. Компьютерные симуляции распада звёздного кластера Гиады, охватывающие сотни миллионов лет его эволюции, показали, что в его приливных хвостах определённо не хватает звёзд. Астрономы произвели ещё несколько симуляций, чтобы узнать, что могло причинить утерю значимой доли звёзд. В итоге учёные пришли к выводу, что разрушение кластера ускорилось после взаимодействия с гравитацией объекта в 10 миллионов раз тяжелее Солнца.

Скопление Гиады разрушается под воздействием невидимого объекта
Симуляция встречи кластера с массивным объектом, обладающим мощной гравитацией / The 800 pc long tidal tails of the Hyades star cluster

Проблема такого сценария заключается в том, что астрономам не удалось зафиксировать настолько массивных соседей поблизости от скопления Гиады. Впрочем, учёные предполагают, что невидимой силой, которая буквально «растворяет» звёзды кластера, может быть субгало тёмной материи. Данный термин описывает сгустки тёмной материи, которые существуют по всей Вселенной и, предположительно, играют важную роль в образовании галактик. Хотя о существовании подобных клочков материи можно судить только по их мощному гравитационному влиянию на окружение, учёные считают, что тёмная материя составляет около 80% всей материи Вселенной. Согласно современным моделям формирования галактик, структуры из холодного и плотного тёмного вещества были жизненно необходимы для гравитационного влияния на горячее барионное вещество ранней Вселенной в процессе создания гравитационно связанных объектов.

Скопление Гиады разрушается под воздействием невидимого объекта
Схематическое изображение галактики внутри гало тёмной материи / Digital Universe/American Museum of Natural History

Астрономы также предполагают, что диск Млечного Пути окружает массивное почти сферическое гало тёмной материи, на которое приходится до 95% массы галактики. В пределах гало, диаметр которого составляет до 1,9 миллиона световых лет, встречаются более миниатюрные и плотные сгустки – субгало. Вероятно, столкновение с одним из таких сгустков и повлекло за собой более активное разрушение звёздного скопления Гиады. По словам Терезы Ерабковой, введение в эксплуатацию телескопа Gaia в корне изменило видение Млечного Пути в глазах современных учёных. Астрономы надеются, что возможности телескопа позволят досконально изучить все субструктуры галактики, включая мистические гравитационные взаимодействия видимых объектов с тёмной материей.

В пределах гало, диаметр которого составляет до 1,9 миллиона световых лет, встречаются более миниатюрные и плотные сгустки – субгало / Shane Larson
Поделиться в соцсетях

Добавить комментарий