Odnaleziono kosmiczny cmentarz w Drodze Mlecznej?
Naukowcy stworzyli pierwszą mapę „galaktycznego podziemia”, która ma obrazować „zwłoki” dawnych masywnych słońc, które przeistoczyły się w czarne dziury lub gwiazdy neutronowe. Dzięki temu odkryto kosmiczny cmentarz, który rozciąga się przez całą Drogę Mleczną. Zauważono też, że prawie jedna trzecie obiektów została wyrzucona z naszej galaktyki.
- Te zwarte pozostałości martwych gwiazd wykazują zasadniczo odmienny rozkład i strukturę od galaktyki widzialnej. Wysokość galaktycznego podziemia jest ponad trzy razy większa w samej Drodze Mlecznej. Zdumiewające jest to, że 30 procent obiektów zostało całkowicie wyrzuconych z galaktyki. - mówi David Sweeney, doktorant z Uniwersytetu w Sydney i główny autor artykułu w czasopiśmie Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Czarne dziury i gwiazdy neutronowe powstają, gdy gwiazdy, które są ponad osiem razy większe od naszego Słońca, wyczerpują swoje paliwo i szybko się zapadają. Powstaje wówczas niekontrolowana reakcja, która dosłownie rozsadza zewnętrzne części gwiazdy w postaci supernowej. Jednocześnie jądro zaczyna się ściskać i w zależności od początkowej masy, powstaje gwiazda neutronowa lub czarna dziura. Oba rodzaje "gwiezdnych zwłok" naginają przestrzeń, czas i materię wokół nich.
Niezwykła mapa martwych gwiazd
Naukowcy odtworzyli pełny cykl życia dawnych martwych gwiazd i skonstruowali pierwszą szczegółową mapę pokazującą, gdzie się one znajdują. Jak mówi prof. Peter Tuthill z Sydney Institute for Astronomy: - Jednym z problemów związanych ze znalezieniem tych starożytnych obiektów jest to, że do tej pory nie mieliśmy pojęcia, gdzie szukać. Najstarsze gwiazdy neutronowe i czarne dziury powstały, gdy galaktyka była młodsza i miała inny kształt, a następnie podlegała złożonym zmianom obejmującym miliardy lat. To było główne zadanie, aby modelować to wszystko, aby je znaleźć.
Czarne dziury i gwiazdy neutronowe, które obecnie się tworzą, dostosowują się do dzisiejszej galaktyki, przez co obiekty, które powstały miliardy lat temu są trudniejsze w odnalezieniu. - To było jak próba odnalezienia mitycznego cmentarzyska słoni. Kości tych rzadkich masywnych gwiazd musiały tam być, ale wydawały się być owiane tajemnicą - powiedział prof. Tuthill.
Sweeney dodał, że: - Najtrudniejszym problemem, jaki musiałem rozwiązać, polując na ich prawdziwą dystrybucję, było uwzględnienie 'kopnięć', które otrzymują w gwałtownych momentach ich tworzenia. Wybuchy supernowych są asymetryczne, a pozostałości są wyrzucane z dużą prędkością - do milionów kilometrów na godzinę - a co gorsza, dzieje się to w nieznanym i przypadkowym kierunku dla każdego obiektu.
- To trochę jak w snookerze. Jeśli wiesz, w którym kierunku uderzana jest piłka i jak mocno, możesz ustalić, gdzie to się skończy. Ale w kosmosie obiekty i prędkości są po prostu znacznie większe. Dodatkowo stół nie jest płaski, więc gwiezdne pozostałości poruszają się po złożonych orbitach wijących się przez galaktykę - powiedział Sweeney.
Naukowcy musieli stworzyć skomplikowane modele, by zrekonstruować wygląd naszej galaktyki sprzed miliardów lat. Dzięki czemu udało się odkryć, w których miejscach gwiazdy się narodziły, a gdzie umarły i ostatecznie, w którym kierunku się rozproszyły. W uzyskanym modelu charakterystyczne ramiona spiralne Drogi Mlecznej zanikły - "są one całkowicie wypukłe". Naukowcy zarejestrowali także, że energia kinetyczna, która powstała wskutek oddziaływań supernowych tworzy halo wokół widocznej galaktyki. Efektem tego jest to, że około 30 procent gwiazd neutronowych jest wyrzucanych w przestrzeń międzygalaktyczną.
Jak dodaje Sweeney: - Najbardziej ekscytująca część tych badań jest jeszcze przed nami. Teraz gdy wiemy, gdzie szukać, opracowujemy technologie, aby na nie polować. Założę się, że "galaktyczne podziemia" nie pozostaną owiane tajemnicą przez dłuższy czas.
