Галактика, похожая на Млечный Путь, смоделированная суперкомпьютером ATERUI II. Звезды сгруппированы в форме перемычек недалеко от центра галактики. Авторы и права: Джуничи Баба, Хиротака Накаяма, проект 4D2U, NAOJ

Астрономия раскрывает структуру галактики Млечный Путь во все больших подробностях. Астрономам известно, что это дисковая галактика с двух- или четырехлучевыми спиралями, с прямой перемычкой посередине, соединяющей спирали. Теперь они также знают, что внутренняя часть перемычки имеет выпуклость в форме арахиса, места, где перемычка более толстая, выступающая над и под срединной плоскостью галактики Млечный Путь, и ядерную выпуклость, которая имеет форму диска и находится в центральной части Млечного Пути. Некоторые другие галактики, но не все, демонстрируют подобные двухтипные балджи.

Астрономы задались вопросом: «Как образовались выпуклости двух типов?» Чтобы ответить на этот вопрос, команда под руководством Джуничи Бабы из Национальной астрономической обсерватории Японии (NAOJ) смоделировала один возможный сценарий для галактики, подобной Млечному Пути, на ATERUI II в NAOJ, самом мощном в мире суперкомпьютере, предназначенном для астрономии. Моделирование команды является наиболее полным и точным на сегодняшний день, включая не только звезды в галактике, но и межзвездный газ. Он также включает рождение новых звезд из газа и смерть звезд как сверхновых.

Формирование бара помогает направить газ в центральную часть галактики, где он вызывает образование новых звезд. Поэтому было бы разумно предположить, что ядерный рожок в галактике создается из рожденных там новых звезд. Но моделирование показывает, что в перемычке за пределами ядерной выпуклости почти нет новых звезд, потому что перемычка очень эффективно направляет газ к центру. Это означает, что переедание газа не является причиной образования на стержне выпуклости в форме арахиса. Вместо этого команда обнаружила, что гравитационные взаимодействия могут выводить некоторые звезды на орбиты, которые поднимают их выше и ниже срединной плоскости.

Самая захватывающая часть заключается в том, что симуляция предоставляет тестируемый сценарий. Поскольку выпуклость в форме арахиса не приобретает новых звезд, все ее звезды должны предшествовать образованию перемычки. В то же время перемычка направляет газ в центральную область, где он создает множество новых звезд. Таким образом, почти все звезды в ядерной выпуклости родились после образования перемычки. Это означает, что звезды в выпуклости в форме арахиса будут старше, чем звезды в ядерной выпуклости, с явным разрывом между возрастами. Этот прорыв соответствует времени формирования бара.

Данные зонда Gaia Европейского космического агентства и будущего японского спутника JASMINE позволят нам определить движение и возраст звезд и проверить этот сценарий. Если астрономы смогут обнаружить разницу между возрастами звезд в арахисовой и ядерной выпуклостях, это не только докажет, что переедание не виновато в арахисовой выпуклости , но и подскажет нам возраст перемычки в Млечном Пути. Путь галактики.

Эти результаты появились, когда Baba et al. «Возрастное распределение звезд в прямоугольных / арахисовых / X-образных выпуклостях, образовавшихся без деформации стержня» в Ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества от 8 марта 2022 г.