Магелланов поток, движущийся по Млечному Пути, может быть в пять раз ближе, чем считалось ранее

Во время их танца вокруг Млечного Пути на протяжении миллиардов лет гравитация Магеллановых Облаков вырвала из каждого из них огромную газовую дугу – Магелланов поток. Этот поток помогает рассказать историю возникновения Млечного Пути и ближайших к нему галактик и их будущего.

Вид газа в Магеллановой системе в том виде, в каком он появляется в ночном небе. Это изображение, взятое непосредственно из численного моделирования, было немного изменено для эстетики. КОЛИН ЛЕГГ / СКОТТ ЛУККИНИ

Новые астрономические модели, разработанные учеными из Университета Висконсин-Мэдисон и Научного института космического телескопа, воссоздают рождение Магелланова потока за последние 3,5 миллиарда лет. Используя последние данные о структуре газа, исследователи обнаружили, что поток может быть в пять раз ближе к Земле, чем считалось ранее.

Полученные данные предполагают, что поток может столкнуться с Млечным путем гораздо раньше, чем ожидалось, что поможет подпитывать новое звездообразование в нашей галактике.

«Происхождение Магелланова потока было большой загадкой в ​​течение последних 50 лет. Мы предложили новое решение с нашими моделями », – говорит Скотт Луккини, аспирант по физике в UW – Madison и ведущий автор статьи. «Удивительно то, что модели приблизили поток к Млечному Пути».

Новые модели также обеспечивают точное предсказание того, где найти звезды ручья. Эти звезды были бы оторваны от своих родительских галактик вместе с остальным газом потока, но лишь некоторые из них были идентифицированы предварительно. Будущие наблюдения с помощью телескопа могут, наконец, обнаружить звезды и подтвердить правильность новой реконструкции происхождения потока.

«Это меняет парадигму потока», – говорит Луккини. «Некоторые думали, что звезды слишком тусклые, чтобы их можно было увидеть, потому что они слишком далеко. Но теперь мы видим, что поток в основном находится во внешней части диска Млечного Пути ».

«Это достаточно близко, чтобы заметить», – говорит Елена Д’Онгиа, профессор астрономии в UW-Мэдисоне и руководитель проекта. «С нынешними возможностями мы сможем найти звезды. Это интересно », – говорит она.

Луккини, Д’Онгиа и ученый из Научного института космического телескопа Эндрю Фокс опубликовали свои выводы в The Astrophysical Journal Letters 8 ноября..

Последняя работа была основана как на свежих данных, так и на различных предположениях об истории Магеллановых Облаков и Потока. В 2020 году исследовательская группа предсказала, что поток окружен большой короной теплого газа. Таким образом, они включили эту новую корону в свои модели, а также учли новую модель карликовых галактик, которая предполагает, что у них относительно короткая история обращения друг друга по орбите – всего 3 миллиарда лет или около того.

«Добавление короны к проблеме изменило орбитальную историю облаков», – объясняет Луккини.

В этой новой игре, когда карликовые галактики были захвачены Млечным путем, Малое Магелланово Облако вращалось вокруг Большого Магелланова Облака в противоположном направлении, чем предполагалось ранее. Когда вращающиеся карликовые галактики отрывали друг от друга газ, они образовали Магелланов поток.

Орбита противоположного направления толкала и притягивала поток, так что он направлялся к Земле по дуге, а не уходил дальше в межгалактическое пространство. Ближайшее приближение к потоку, вероятно, будет всего в 20 килопарсеках от Земли или примерно в 65 000 световых лет от Земли. Сами облака находятся на расстоянии от 55 до 60 килопарсек.

«Пересмотренное расстояние меняет наше представление о ручье. Это означает, что наши оценки многих свойств потока, таких как масса и плотность, необходимо будет пересмотреть », – говорит Фокс.

Если поток настолько близок, то он, вероятно, имеет только одну пятую массу, о которой считалось ранее. Более близкое приближение потока также означает, что этот газ начнет сливаться с Млечным путем примерно через 50 миллионов лет, обеспечивая свежий материал, необходимый для быстрого начала рождения новых звезд в галактике.

Звезды в самом Магеллановом потоке ускользали от исследователей на протяжении десятилетий. Но новое исследование предполагает, что, возможно, они просто искали не в том месте.

«Эта модель подсказывает нам, где именно должны быть звезды», – говорит Д’Онгиа.