Ученые нашли край Млечного Пути: Земля намного ближе к пределу, чем считали

Млечный путь / © NASA

Международная группа исследователей обнаружила точную границу Млечного Пути, проанализировав возраст 100 тыс. звезд. Оказалось, что край нашей галактикирасположен значительно ближе к Земле, чем предполагали предыдущие модели.

Об этом сообщает Daily Mail.

Международная группа исследователей пришла к выводу, что внешний край нашей галактики расположен примерно в 40 тыс. световых лет от черной дыры в центре галактики. Это означает, что Земля находится всего в 13 300 световых лет от этой границы — то есть значительно ближе к окраине, чем к центральной части.

Проблема определения края заключалась в том, что у Млечного Пути нет четкой границы — он постепенно «размывается», как большой город, который плавно переходит в пригород. Именно поэтому ученые стремились определить не условную линию, а край зоны, где еще продолжается образование новых звезд.

«Внутри нее размещена часть галактики, которая все еще активно развивается благодаря образованию новых звезд. За ее пределами расположена область диска, населенная почти исключительно звездами, которые мигрировали туда из других регионов», — пояснил ведущий автор исследования Карл Фитени из Университета Инсубрии.

Хотя наблюдать за краем галактики с нашей ограниченной точки зрения непросто, исследователи использовали эффективный подход. Известно, что во время формирования галактики звездообразование сначала возникает ближе к центру, где сосредоточено больше газа и пыли, а со временем распространяется наружу в течение миллиардов лет.

В результате такого «роста изнутри наружу» звезды обычно становятся моложе с увеличением расстояния от центра. Самые молодые из них расположены именно на границе звездообразующего диска — там, куда эти процессы дошли позже всего.

Впрочем, эта закономерность действует лишь до определенного момента: далее возраст звезд снова начинает расти, формируя характерную U-образную кривую. Именно точка с самыми молодыми звездами и определяет внешний край области звездообразования — фактическую границу галактики.

В исследовании, проведенном в Университете Мальты во время аспирантуры Фитени, ученые проанализировали возраст около 100 тыс. звезд Млечного Пути. Как и предполагалось, их возраст уменьшался с удалением от центра — до диапазона примерно 35 — 40 тыс. световых лет.

После совмещения этих данных с современными моделями исследователи установили, что именно в этой зоне резко падает интенсивность образования новых звезд. Это позволило определить: самая низкая точка U-образной кривой возраста и является границей звездообразующей области нашей галактики.

Несмотря на это, за этой границей все еще существуют звезды — даже на огромных расстояниях (самая дальняя известная расположена примерно в миллионе световых лет от центра). Однако они имеют другое происхождение.

«За пределами этой области звездообразование фактически прекращается, поэтому все звезды, которые мы там видим, должны были попасть туда из других частей галактики. Они образовались во внутреннем диске и постепенно смещались наружу в течение миллиардов лет в процессе, который называется радиальной миграцией, когда звезды медленно меняют положение под влиянием гравитации спиральных рукавов галактики. Этот процесс является медленным и хаотичным, потому что чем дальше звезда переместилась, тем больше времени на это потратила и тем старше она является», — пояснил Фитени.

Именно этот механизм объясняет, почему за пределами области звездообразования все еще можно найти звезды и почему самые отдаленные из них являются самыми старыми.

Определение границы галактики имеет большое значение для астрономов, ведь внутренняя часть Млечного Пути существенно отличается от пространства за ее пределами. Это можно сравнить с разницей между оживленным деловым центром и спокойными жилыми районами: они принадлежат к одному городу, но функционируют совершенно по-разному.

«Понимание того, где проходит эта граница и почему, помогает определить, насколько расширился диск Млечного Пути за 13 миллиардов лет и что сдерживает его дальнейший рост. Именно эти показатели астрономы используют, чтобы сравнивать нашу галактику с другими и проверять общие модели формирования и эволюции галактик», — рассказал Фитени.

К слову, астрономы исследовали 214 массивных звезд O-типа в Млечном Путис помощью данных Gaia и проекта IACOB, чтобы выяснить причины их аномально быстрого движения. Оказалось, что «беглецы» с высокой скоростью обычно являются одиночными и выбрасываются гравитацией из молодых скоплений, тогда как объекты, вращающиеся быстрее, получают импульс после взрыва сверхновой-компаньона в двойных системах. Среди обнаруженных беглецов нашли 12 двойных систем, в том числе потенциальных кандидатов с черными дырами.