Tin Tức

Thói quen kiếm ăn của Dải Ngân hà chiếu sáng cho Vật chất tối

( caigicungpost.com ) –

Thiên hà Milky Way được bao quanh bởi hàng chục dòng sao

Nghệ sĩ thể hiện Thiên hà Milky Way của chúng ta được bao quanh bởi hàng chục luồng sao. Những luồng này là các thiên hà vệ tinh đồng hành hoặc các cụm sao hiện đang bị lực hấp dẫn của Thiên hà chúng ta xé nát. Tín dụng: James Josephides và S5 Collaboration

Các nhà thiên văn đang tiến một bước gần hơn đến việc tiết lộ các đặc tính của vật chất tối bao bọc dải Ngân Hà thiên hà, nhờ vào bản đồ mới gồm mười hai luồng sao quay xung quanh quầng thiên hà của chúng ta.

Việc hiểu các luồng sao này là rất quan trọng đối với các nhà thiên văn học. Ngoài việc tiết lộ vật chất tối giữ các ngôi sao trong quỹ đạo của chúng, chúng cũng cho chúng ta biết về lịch sử hình thành của Dải Ngân hà, tiết lộ rằng Dải Ngân hà đã phát triển đều đặn qua hàng tỷ năm bằng cách cắt nhỏ và tiêu thụ các hệ sao nhỏ hơn.


Một đoạn phim hiển thị vị trí 3-D của các ngôi sao riêng lẻ trong hàng chục luồng mà S5 quan sát được. Màu sắc của các điểm riêng lẻ theo vận tốc 3-D của một ngôi sao. Tín dụng: Sergey Koposov, S5 Collaboration

“Chúng tôi đang thấy những dòng chảy này bị phá vỡ bởi lực hấp dẫn của Dải Ngân hà, và cuối cùng trở thành một phần của Dải Ngân hà. Nghiên cứu này cung cấp cho chúng ta một cái nhìn tổng thể về thói quen kiếm ăn của Dải Ngân hà, chẳng hạn như những loại hệ sao nhỏ hơn mà nó ‘ăn’. Khi thiên hà của chúng ta già đi, nó ngày càng béo hơn, ”Giáo sư Ting Li của Đại học Toronto, tác giả chính của bài báo cho biết.

Giáo sư Li và nhóm cộng tác viên quốc tế của bà đã khởi xướng một chương trình chuyên dụng – Khảo sát Quang phổ Dòng sao Phương Nam (S5) – để đo tính chất của các dòng sao: phần còn lại của các thiên hà nhỏ lân cận và các cụm sao đang bị xé nát bởi chính chúng ta Dải Ngân Hà.

Mười hai luồng sao được S5 quan sát

Ấn tượng của nghệ sĩ về mười hai luồng sao do S5 quan sát được, nhìn từ Nam Cực Thiên hà. Nhà cung cấp hình ảnh: Geraint F. Lewis, S5 Collaboration

Li và nhóm của cô là nhóm các nhà khoa học đầu tiên nghiên cứu một bộ sưu tập phong phú các dòng sao, đo tốc độ của các ngôi sao bằng Kính viễn vọng Anh-Úc (AAT), một kính thiên văn quang học 4 mét ở Úc. Li và nhóm của cô đã sử dụng sự dịch chuyển ánh sáng Doppler – đặc tính tương tự được sử dụng bởi súng radar để bắt những người lái xe đang chạy quá tốc độ – để tìm hiểu tốc độ di chuyển của các ngôi sao riêng lẻ.

Không giống như các nghiên cứu trước đây chỉ tập trung vào một luồng tại một thời điểm, “S5 dành riêng cho việc đo lường càng nhiều luồng càng tốt, điều mà chúng tôi có thể thực hiện rất hiệu quả với các khả năng độc đáo của AAT,” đồng tác giả, giáo sư Daniel Zucker của Đại học Macquarie. .

Dozen Streams được Gaia nhìn thấy trên bầu trời

Vị trí của các ngôi sao trong hàng chục luồng như được nhìn thấy trên bầu trời. Hình nền hiển thị các ngôi sao trong Dải Ngân hà của chúng ta từ sứ mệnh Gaia của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu. AAT là kính thiên văn Nam bán cầu nên S5 chỉ quan sát được các dòng suối trên bầu trời Nam. Nhà cung cấp hình ảnh: Ting Li, Tổ chức Hợp tác S5 và Cơ quan Vũ trụ Châu Âu

Đặc tính của các dòng sao tiết lộ sự hiện diện của vật chất tối không nhìn thấy được của Dải Ngân hà. Đồng tác giả, Giáo sư Geraint F. Lewis của Đại học Sydney cho biết: “Hãy nghĩ về một cây thông Noel. “Vào một đêm tối, chúng tôi nhìn thấy những ngọn đèn Giáng sinh, nhưng không phải cái cây mà chúng được bao bọc xung quanh. Nhưng hình dạng của đèn tiết lộ hình dạng của cây, ”ông nói. “Điều này cũng giống như các dòng sao – quỹ đạo của chúng tiết lộ vật chất tối”.

Ngoài việc đo tốc độ của chúng, các nhà thiên văn học có thể sử dụng những quan sát này để tìm ra thành phần hóa học của các ngôi sao, cho chúng ta biết chúng được sinh ra ở đâu. Giáo sư Alex Ji tại Đại học Chicago, một đồng tác giả của nghiên cứu. “Hai loại luồng này cung cấp những hiểu biết khác nhau về bản chất của vật chất tối”.


Sự gián đoạn thủy triều của mười cụm sao trong Dải Ngân hà trong 8 tỷ năm. Các hạt màu đỏ cho thấy vật chất tối của Dải Ngân hà mô phỏng và các hạt màu xanh lá cây cho thấy các cụm sao cầu đang phá vỡ. Các ngôi sao từ cụm sao cầu đang phá vỡ hình thành các dòng sao dài theo quỹ đạo. Các nhà thiên văn học sử dụng những luồng này để đo sự phân bố khối lượng và độ tụ của vật chất tối trong Dải Ngân hà, cũng như lịch sử bồi tụ của Thiên hà của chúng ta. Tín dụng: Denis Erkal, S5 Collaboration

Theo Giáo sư Li, những quan sát mới này rất cần thiết để xác định cách Dải Ngân hà của chúng ta hình thành từ vũ trụ kỳ lạ sau khi Vụ nổ lớn. “Đối với tôi, đây là một trong những câu hỏi hấp dẫn nhất, một câu hỏi về nguồn gốc cuối cùng của chúng ta,” Li nói. “Đó là lý do tại sao chúng tôi thành lập S5 và xây dựng sự hợp tác quốc tế để giải quyết vấn đề này.”

Một yếu tố quan trọng cho sự thành công của S5 là các quan sát từ sứ mệnh vũ trụ Gaia của Châu Âu. Tiến sĩ Sergey Koposov, độc giả về thiên văn học quan sát tại Đại học Edinburgh và là đồng tác giả của nghiên cứu cho biết: “Gaia đã cung cấp cho chúng tôi các phép đo tinh tế về vị trí và chuyển động của các ngôi sao, rất cần thiết để xác định các thành viên của dòng sao.


Điều này xảy ra sau khi một cụm sao cầu bị xé thành một dòng thủy triều trong 8 tỷ năm. Các hạt màu đỏ cho thấy vật chất tối của một thiên hà lớn và các hạt màu xanh lá cây cho thấy một cụm sao cầu đang phá vỡ. Các ngôi sao gần tiền thân tạo thành dạng đặc trưng “S” do ảnh hưởng hấp dẫn của cụm sao cầu. Tín dụng: Denis Erkal, S5 Collaboration

Nhóm của Li có kế hoạch tạo ra nhiều phép đo hơn trên các dòng sao trong Dải Ngân hà. Trong khi đó, cô hài lòng với những kết quả này như một điểm khởi đầu. Li nói: “Trong thập kỷ tới, sẽ có rất nhiều nghiên cứu chuyên dụng xem xét các luồng xuất sắc. “Chúng tôi là những người đi trước và tìm đường trong cuộc hành trình này. Nó sẽ rất thú vị! ”

Các kết quả đã được chấp nhận để xuất bản trong Hiệp hội Thiên văn Hoa Kỳ Tạp chí Vật lý thiên văn.

Tham khảo: “S5: Tính chất quỹ đạo và hóa học của dòng sao một dozen” của Ting S. Li, Alexander P. Ji, Andrew B. Pace, Denis Erkal, Sergey E. Koposov, Nora Shipp, Gary S. Da Costa, Lara R. Cullinane, Kyler Kuehn, Geraint F. Lewis, Dougal Mackey, Jeffrey D. Simpson, Daniel B. Zucker, Peter S. Ferguson, Sarah L. Martell, Joss Bland-Hawthorn, Eduardo Balbinot, Kiyan Tavangar, Alex Drlica-Wagner , Gayandhi M. De Silva, Joshua D. Simon, Hợp tác S5, Đã chấp nhận, Tạp chí Vật lý thiên văn.
arXiv: 2110.06950

Bạn cũng có thể thích
Menu