Авторы проводят новые расчеты слияний галактик в Местной группе. Для моделирования использованы новые наблюдательные данные. Крайне существенно, что нельзя считать только нашу Галактику и Андромеду. Надо обязательно учитывать М33 (Треугольник) и Большое Магелланово облако.
С учетом всех неопределенностей исход взаимодействия выглядит туманным (что и отражено в названии статьи). Время слияния, да и вообще - будет ли оно, сильно зависит от деталей. М33 "работает" на слияние, а Магелланово облако - мешает ему. Значит, чтобы получить точный результат придется немного подождать. Может быть несколько лет - пока не появятся более точные наблюдения. А может - несколько миллиардов лет :)
Тут интересно и само открытие и то, что оно сделано в рамках проекта citizen science. Проект называется Backyard Worlds: Planet 9. Как следует из названия, главная заявленная цель - поиск девятой планеты. Но этим можно заниматься до морковкина заговения. Так что важно по ходу получать интересные результаты. Например, исследовать звезды с очень большими собственными движениями.
Объект CWISE J124909.08+362116.0 был выделен тремя волонтерами - участниками проекта Backyard Worlds. Дальше им уже занялись профессионалы. В итоге оказалось, что это близкий (125 пк) L-карлик со скоростью больше 400 км в сек в системе отсчета центра Галактики. Эта скорость близка к скорости убегания. В измерениях есть неопределенность, так что нельзя с уверенностью сказать, покидается ли звезда Галактику или нет. Но, в любом случае, объект интересный. А учитывая его близость к нам, можно полагать, что подобных тел должно быть много.
Происхождение высокой скорости установить не удалось, но авторы обсуждают все основные варианты, демонстрируя соответствующие результаты моделирования.
Небольшой обзор (половину из 24 страниц занимает список литературы) по исследованию галактических звездных скоплений на основе данных Gaia. Все компактно, четко, доступно. Скорее для широких слоев интересующихся.
Полвека назад было стандартным считать, что в шаровых скоплениях есть черные дыры промежуточных масс. Потом стало ясно, что есть множество процессов, препятствующих их формированию и выживанию в скоплениях. Кроме того, несмотря на активные поиски пока нет надежных доказательств существования массивных черных дыр в шаровиках. Однако в данной статье авторы представляют теоретические аргументы в пользу того, что черные дыры с массой порядка 1000 солнечных могут возникать в шаровых скоплениях и не покидают их на протяжении всей эволюции.
Идея (и разница с предыдущими моделями формирования) вот в чем. Авторы учитывают наличие газа на ранних стадиях жизни скопления. В итоге, успевают формироваться сверхмассивные звезды, которые и дают черные дыры промежуточных масс. Затем, черной дыре надо избежать вылета из скопления. Дополнительная скорость связана со слияниями с черными дырами звездных масс. Механизм гравитационно-волновой ракеты может сообщить необходимый импульс. Однако и тут есть лазейка. Черные дыры вылетают в основном из скоплений, формировавшихся и газа заметной (больше 10% от солнечной) металличности. В скоплениях с более высокой металличностью (а в нашей Галактике из около трети) черные дыры менее массивны, а потому могут все-таки вылететь.
В итоге, согласно новому моделированию, в заметной части шаровых скоплений предсказывается существование черных дыр с массами несколько тысяч солнечных. Но пока их что-то не видно.... Хотя, кандидаты-то есть!
Путеводитель не такой уж краткий, но очень хороший. Понятный и полный. Не перегруженный лишней и слишком технической информацией.
Благодаря данным Gaia все области звездной астрономии и астрофизики существенно продвинулись. В частности, удалось узнать много нового полезного про группы молодых звезд. Имея информацию о трехмерном распределении, кинематике, химическом составе, вращении и т.д., можно гораздо лучше понимать процессы формирования и эволюции звезд.
Хороший обзор по звездным потокам. Они формируются, когда галактика (в данном случае - наша) приливным воздействием постепенно разрушает карликовую галактику - спутник (или шаровое скопление). Благодаря наблюдениям на Gaia наука в этой области сделала не шаг, не большой шаг, а огромный скачок вперед. Так что, есть что обозреть.
Существенно, что обзор не отягощен техническими деталями и формулами. Так что читается легко и всем доступно.
Используя данные каталога Ферми, авторы строят новую фнукцию светимости миллисекундных гамма-пульсаров. Затем они применяют ее для описания известного избытка гамма-излучения от центральной части Галактики. Получается любопытный результат. Если бы избыток объяснялся миллисекундными пульсарами с такой функцией светимости, то Ферми зарегистрировал бы в этой области пару десятков источников. Однако их обнаружено всего несколько штук. Значит, или миллисекундные пульсары в центральной части Галактики другие (их светимость в среднем в несколько раз ниже), или дело не в пульсарах ....
Название статьи слегка вводит в заблуждение, но статья важная. Итак.
Представлены результаты обработки 20 лет поисков событий микролинзирования в направлении Магеллановых облаков в рамках проекта OGLE (см. также arxiv:2403.02398). В данной статье представлены результаты по компактным темным объектам в гало, особенно по массивным, которые должны давать длинные события. Нет событий с длительностью более года. Это дает более жесткий предел на вклад черных дыр примерно звездной массы в темное вещество. Но, что более важно, на мой взгляд, это закрывает значительный вклад слияний первичных черных дыр в статистику гравитационно-волновых событий. (О самих первичных черных дырах см. свежий небольшой обзор arxiv:2403.02907)
Поясню, почему название немного обманчиво. Потому что речь не идет о том, что черных дыр в гало совсем нет. Их там просто не может быть достаточно много, чтобы внести заметный вклад в темное вещество (ну и, соответственно, чтобы слияния далеких пар - не в нашей Галактике - таких черных дыр вносили заметный вклад в статистику слияний).
Представлен новый инструмент (и соответствующие карты) для расчета покраснения и поглощения в рентгеновском диапазоне. Учет влияния межзвездной среды Галактики на принимаемое излучение крайне важно. Поэтому появление новых инструментов для легкого и надежного расчета соответствующих величин всегда приветствуется.
Большой обзор по новым результатам, касающимся свойств галактического гало, полученным в первую очередь с помощью данных Gaia. В гало Галактики "записана" история слияний и поглощений. Соответственно, изучая параметры звезд гало, мы можем восстановить прошлое Галактики.
Еще один удар по MOND.
Несколько лет назад были опубликованы работы, в которых авторы получили универсальное соотношение между получаемым из наблюдений центростремительным ускорением объектов в галактиках (речь о кривых вращения) и тем, что следует из оценки барионной массы в них. При этом крайне важно, что есть универсальный масштаб, на котором это проявляется: a_0=1.2x10-10 м/с2. (Отмечу, что в обсуждаемой статье формула (1) записана с опечаткой, поэтому см. уравнение (4) в 1609.05917.) Этот результат уже критиковали (например, он не согласуется с наблюдениями скоплений галактик). И вот еще одна критическая работа.
Автор использует данные Gaia (точнее, анализ, на них основанный), чтобы получить параметры для нашей Галактики. В результате он показывает, что кривая вращения нашей Галактики не согласуется с предложенным ранее универсальным соотношением.
Благодаря совместных данным Хаббла и Джеймса Вебба впервые удалось изучить галактику с баром на z=3.
В программах расчета эволюции галактик такие объекты очень трудно получить. Нужно сочетание сразу нескольких условий. Массивный диск сформировался уже на z=5, а через 200 млн лет появился и бар. Однако похоже, что именно такой была история нашей Галактики.
Т.о., новые наблюдения продолжают уточнять картину эволюции галактик. И. наверное, нас еще ждут какие-то новые сюрпризы.
В рамках обзорного проекта на телескопе Субару обнаружена самая слабая галактика, являющаяся спутником нашей. Ее обозначение Ursa Major III/UNIONS 1. И она состоит буквально из сотни звезд!!!! Зато там много темного вещества (об этом см. сопутствующую статью arxiv:2311.10134).
Размер галактики всего около 3 парсек, а звездная масса 15-30 масс Солнца!!!! Расстояние от Солнца около 10 килопарсек (от центра Галактики карлик может отходить на 25 кпк, поднимаясь на 16-17 кпк над плоскостью, орбита вытянутая с периодом 350-400 млн лет). Полная светимость - около 10 солнечных.
Звезды, разумеется, старые и малометалличные. Гигантов там нет (что не очень удивительно, учитывая небольшое количество объектов). Маломассивные спутники, конечно, уже были известны. Но новый объект в несколько раз легче предыдущих рекордсменов (речь идет о звездной массе, что там с темным веществом - отдельный вопрос).
Отдельно отмечу, что открытие таких объектов - это еще один аргумент в пользу темного вещества. Без него объяснить появление таких объектов в общем-то невозможно.
Авторы используют 10 миллионов красных гигантов, для которых есть спектры низкого разрешения и прочие данные Gaia, чтобы восстановить основные вехи в истории нашей Галактики. Используются данные по металличности, содержанию альфа-элементов, параметрам орбит.
Авторы выделяют три фазы: протогалактика, старый диск, молодой диск. Ключевое событие - крупное слияние, которое произошло примерно 10 млрд лет назад.
Авторы используют результаты моделирования TNG50, чтобы найти пример галактики, максимально похожей на нашу по всему используемому набору параметров. В выделенном примере слияние происходит несколько позднее, но все остальное - похоже.
Сразу скажу: речь не идет о том, что темного вещества в Галактике нет :)
Вопрос количественный, а не качественный. Сколько темного вещества в Галактике и как оно распределено - вот в чем вопрос!
Используя данные Gaia, авторы обнаружили завал в кривой вращения на расстояниях примерно 20-26 кпк. Величина завала - отдельный вопрос, но авторы утверждают, что с плоской кривой вращения на этих расстояниях данные не согласуются на уровне 3-сигма.
Используя свои результаты, авторы получают, что отношение массы темного вещества к барионному не 6, а примерно вдвое меньше (т.е., конечно, темное вещество все равно доминирует в полной масса Галактики). Соответственно, и полная масса Галактики оказывается немного меньше, по сравнения с тем, что определялось ранее.
Подчеркну, что такой результат будут еще проверять и перепроверять независимые группы, используя разные данные. Тем не менее, статья интересная (и ее наверняка будут упоминать в новостях в духе "доказано отсутствие темного вещества в Галактике").
Авторы представляют компилятивный он-лайн каталог рассеянных скоплений нашей Галактики. В будущем они планируют расширить его и на другие галактики. Сейчас в каталоге 14 000 скоплений.
Однако, если бы эт просто был компилятивный каталог, то я бы не стал упоминать статью в обзорах. Но авторы сделали важную вещь. Они использовали свежие релизы Gaia, "натравив" на них новый алгоритм. Т.о., для всех скоплений каталога проведен новый анализ на предмет отношения звезд к скоплениям. Выделено около миллиона звезд, входящих в скопления каталога.
По итогам 10 лет наблюдений коллаборация IceCube смогла, используя подходы, связанные с машинным обучением, на уровне 4.5 сигма выделить вклад Галактики в поток нейтрино высоких энергий.
В чем тут важность? Такие нейтрино возникают в окрестности мест ускорения космических лучей. Поэтому, изучая нейтрино высоких энергий, мы можем изучать места ускорения частиц (в данном случае - в нашей Галактике) и процессы, связанные с ускорениям (а здесь еще есть много вопросов).
Необходимость использования машинного обучения (deep learning) связана с тем, что сигнал от южного неба (а именно там центр Галактики и основная часть источников в плоскости) для IceCube сильно загрязнен атмосферным фоном (мюоны и мюонные нейтрино). Отобрать именно галактические события - сложно.
Однако в итоге все удалось. Значимость сигнала не супербольшая, но это Галактика.
Наблюдения на IXPE показали поляризацию рентгеновского излучения облаков межзвездной среды вокруг Sgr A*. Это позволяет на новом уровне точности утверждать, что излучение облаков связано со старыми вспышками Sgr A*. В частности, исследованные облака переизлучают рентгеновский поток, испущенный нашей центральной черной дырой 200 лет назад (естественно, здесь вычтено время распространения сигнала от центра Галактики до нас, т.е. это "за двести лет до испускания того излучения, которое мы сейчас принимаем от Sgr A*). Во время вспышки, которая могла длиться и пару лет, наша Галактика светила, как сейфертовская галактика.
Интересный обзор, посвященный взаимодействию нашей Галактики с Большим Магеллановым облаком. По ходу рассказывается много всего и про нашу Галактику и, еще больше, про БМО. Например, масса БМО видимо намного больше, чем считалось еще недавно. Поэтому влияние БМО на нашу Галактику вполне заметное. Заодно рассказано и о других спутниках.
Авторы используют комплекс новых данных для построения глобальной карты Галактики. В первую очередь речь идет о спиральной структуре. Получается, что у нашей Галактики многорукавная структура: кроме двух основных рукавов есть еще несколько иррегулярных во внешних частях. Отмечу, что, конечно, этот результат не надо считать каким-то окончательным. И Gaia, и будущие радионаблюдения мазеров на SKA смогут внести всякие важные уточнения.
Авторы детально исследуют орбиту звезды S2. Идея состоит в том, чтобы поискать массивные (но не сверхмассивные) черные дыры в области галактического центра по их возмущающему действию. Никаких аномалий в движении S2 не обнаружено. Это позволяет дать жесткие ограничения на то, где могла бы находиться еще одна черная дыра. Получается, что или она очень близко к Sgr A* (глубоко внутри орбиты S2), или, наоборот - снаружи, вне области размером в одну угловую секунду с точки зрения земного наблюдаетля.
Не очень большой, но содержательный обзор, посвященный исследованиям, свойствам, проявлениям сверхмассивной черной дыры в центре нашей Галактики. Упомянуты все существенные аспекты, включая историю исследований. Поэтому обзор можн считать идеальной современной сводкой данных по Sgr A*.
Очень полезная статья. По данным наблюдений на космическом инфракрасном телескопе Гершель получено распределение скорости формирования звезд в Галактике. Есть и двумерная развертка, и усредненная по углам (т.е., остается только радиальная зависимость). Новые результаты неплохо согласуются с более ранними, но являются более точными и надежными.
Авторы анализируют данные Gaia, чтобы по данным о расстояниях, кинематике и металличности выделить самую старую составляющую диска Галактики, которая сконцентрирована в центральной части. В итоге, удалось выделить поупляцию звезд, которые представляют ту часть Галактики, которая должна была образоваться во времена, которые соответствуют тому, что мы сейчас видим на z>5. Т.е., ее возраст около 12.5 млрд лет.
Практически первые данные спутника Ферми показали наличие "лишнего" гамма-излучения от центральной части Галактики. Часть ученых очень возбудилась, потому что такой сигнал может быть связан с аннигиляцией частиц темного вещества. Однако на протяжении нескольких лет исследования показывали, что сигнал можно объяснить более консерватиным образом (например, излучением множества миллисекундных пульсаров). Так вот, дальше маятник качнулся в другую сторону. Этому миниобзор и посвящен. Новые данные данные говорят, что распределение избыточного сигнала выглядит достаточно сферически симметричным и недостаточно комковатым, чтобы это были пульсары или какие-то другие источники (кроме того, не видно самих пульсаров в достаточном количестве). Т.е., все довольно похоже на ожидаемый сигнал от темного вешества.
Авторы представили данные по очередной звезде, вращающейся вокруг нашей центральной черной дыры. Звезда S4716 имеет рекордно короткий орбитальный период - 4 года. Большая полуось орбиты около 400 а.е., но в перичернодырии звезда приближается к Sgr A* на расстояние менее 100 а.е.
Авторы представляют численную модель, объясняющую весь комплекс основных данных по пузырям Ферми (с дополнением от eROSITA и других инструментов). Все удается описать одним эпизодом активности, начавшимся 2.6 миллиона лет назад и продолжавшимся около 100 тысяч лет.
Наблюдения области галактического центра (примерно 15 на 15 секунд дуги) показали наличие десятков компактных радиоисточников. Наблюдения проводились на VLA. Природа их не ясна. Авторы полагают, что это могут быть аккрецирующие двойные и одиночные черные дыры.
Новые наблюдения позволяют уточнить массу черной дыры в центре Галактики и уточнить данные по наблюдаемым релятивистским эффектам. Поскольку использованы орбиты дюжины звезд, удается уточнить расределение массы в центральной части Галактики вне черной дыры.
См. также arxiv:2112.07477, где описаны глубокие изображения центра Галактики, полученные в рамках той же программы наблюдений.
Авторы строят модели и анализируют формирование гиперскоростных звезд в разных эволюционных каналах. Ключевым выводом является следующее: основным каналом не может являться приливный разрыв двойных звезд центральной сверхмассивной черной дырой.
Представлены результаты наблюдений черной дыры в центре Галактики с помощью Радиоастрона. Наблюдения проводились на длине волны 1.35 см. Кроме Спектра-Р участовало множество наземных инструментов. В результате авторам удалось увидеть асимметричность изображения на масштабе 5.5 шварцшильдовских радиусов. В общем, это подтверждает уже известное. Равно как и то, что для получения прорывных результатов надо уходить на более короткие волны (раз в 10 короче).
На самом деле, статья скорее использует белые карлики, как инструмент, чтобы сравнить данные по этим объектам с предсказанием очень интересного недавнего результата.
В начале 2019 г. появилась интересная работа: arxiv:1901.07564 (признаться, я ее тогда пропустил). Используя данные Gaia авторы показали, что в тонком диске Галактики 2-4 миллиарда лет назад был повышен темп звездообразования.
Теперь к белым карликам. Если пару миллиардов лет рождается больше звезд, то мы можем ожидать, что будет больше массивных белых карликов (массивных, т.к. их прародители быстро эволюционируют). Вот это и показано в новой статье. Белые карлики с массами 0.9-1.1 солнечной массы неплохо отслеживают ход недавнего звездообразования.
Еще один интересный момент связан с тем, что самые массивные карлики отслеживают плохо. Видимо, это связано с тем, что среди них есть значительная доля объектов, возникших в результате слияния двух белых карликов.
Спиральную структуру Галактик мы пока знаем недостаточно хорошо - поэтому ждем к концу 20-х гг. окончательных данных от Gaia. Зато локальная структура - в окрестности порядка нескольких кпк, - становится известной все лучше и лучше (в том числе и благодаря уже опубликованным релизам Gaia). Этому и посвящен обзор.
Разумеется, много картинок. Данные по локальным рукавам сведены в таблицу. Среди них есть и рукава глобальной спиральной структуры, и небольшие ветви, к ней не относящиеся.
Большой обзор по т.н. химической эволюции Галактики. Т.е., речь об истории формирования современного распределения элементов с учетом аккреции газа, звездообразования, сверхновых и т.д. и т.п. Очень подробное описание моделей. Крайне полезно тем, кто хочет посчитать сам.
В последние годы изучение приливных потоков стало мощным инструментом для понимания истории нашей Галактики, Местной группы, а иногда и других галактик. В обзоре дается введение в эту область исследований. Описывается история вопроса, ключевые методы и наблюдения.
Детально промоделировано слияния нашей Галактики с М31, а также последующее слияние сверхмассивных черных дыр. У авторов получилось, что черные дыры сольются довольно быстро. Однако, полагаю, тут есть еще что улучшать. Масса черной дыры в М31 известна не очень хорошо. Да и все такие расчеты в мелких деталях - это как прогноз погоды.
Вот и вышел третий релиз данных Gaia.
В третий релиз попало уже 1.8 миллиарда объектов. Из них более миллиона - внегалактические. Для полутора миллионов звезд даны параллаксы и собственные движения, а также показатели цвета. Возросла точность определения всех параметров, т.к. в обработку был включен более длительный период наблюдений.
Также сразу же вышло несколько сопутствующих статей, в которых представлены различные результаты, основанные на данных третьего релиза (например, по Магеллановым облакам, по измерению ускорения Солнца в Галактике, по поиску убегающих из Галактики звезд). В отдельной статье представлен каталог объектов на расстояниях менее 100 пк от Солнца.
Наблюдения на eROSITA внесли свой вклад в понимание деталей природы т.н. "пузырей Ферми". Напомню, что это крупномасштабная структура, связанная с прошлой (десятки миллионов лет назад) активностью нашего галактического ядра. Детальные данные по рентгеновской структуре помогают лучше увязать вмете различные структурные образования в Галактике и связать их в рамках единого межанизма формирования.
Хороший понятный обзор по структуре Галактики. Постепенно вырисовывается картина, которая немного отличается от того, что обычно рассказывается в популярных лекциях и общих учебниках.
Самое интересное, пожалуй, касается бара и балджа. По сути, получается, что настоящего балджа в Галактике нет. Часть того, что казалось балджем, является частью бара, который мы видим почти с торца. А часть является т.н. псевдобалджем.
Бар у нас довольно большой - его полная длина под 10 кпк. Новые наблюдения позволяют все точнее выявлять свойства бара.
Интересно, что в обзоре почти не задействованы данные Gaia. С ними все, видимо, станет еще понятнее.
В последние лет 30 активно развивается технология измерений лучевых скоростей звезд, что связано с поиском и изучением экзопланет. Уже достигнуты большие успехи и получены длинные ряды наблюдений для немаленького числа звезд. Ожидается, что спектрографы нового поколения наконец-то дотянутся до точности сантиметры в секунду, что соответствует вариации скорости, вызываемой Землей и Венерой у Солнца.
В статье авторы рассматривают интересное приложение таких наблюдений. Все знают, что звезды не стоят на месте, а движутся в галактическом потенциале. Для звезд, находящихся вне плоскости Галактики (на расстоянии порядка кпк от нее), скорости меняются относительно быстро, т.к. действуют заметные ускорения. За пару десятков лет наберется как раз несколько сантиметров в секунду. Стало быть, спектрографы нового поколения смогут с хорошей точностью измерить эти ускорения для звезд, тем самым будет, по сути, получена карта гравитационного потенциала заметного кусочка Галактики, что важно для ее изучения (распределение темного вещества и тп.).
Чтобы продемонстрировать работоспособность метода, авторы используют уже имеющиеся данные. Проанализировав результаты длительных измерений радиальных скоростей звезд с помощью спектрографа высокго разрешения на Кеке, авторы получили, что потихоньку начинает вылезать вклад галактических ускорений. Пока точности недостаточно для измерения индивидуальных ускорений звезд, но статистика показывает, что вклад от гравпотенциала Галактики присутствует в данных.
Используя компьютерное моделирование, авторы рассматривают формирование галактики типа нашей. Прослеживаются многичсленные слияния с другими галактиками разных размеров, вариации темпа звездообразования, синтез эдементов и формирование структур (как пространственных, так и выявляемых по кинематике). Можно посмотреть красивые видео.
См. также две другие статьи: arxiv:2006.06011 и arxiv:2006.06012, а также видео.
В последние несколько лет на телескопах VLT в интерферометрическом режиме шли наблюдения центра нашей Галактики: как самой черной дыры (см. свежую работу о наблюдениях вспышек Sgr A* в ИК диапазоне на GRAVITY arxiv:2004.07185), так и ее окрестностей. Ранее я уже писал о нескольких важных (или просто интересных) результаттах, полученных с помощью прибора GRAVITY. Вот еще один.
S2 - одна из самых близких от Sgr A* звезд. Ее орбиту изучают уже более пары десятилетий, и за это время она совершила почти два полных оборота вокруг центральной черной дыры. В частности, пытаются (успешно) обнаруживать различные эффекты ОТО, проявляющиеся в свойствах этой (и других) звезды. Теперь количество измеренных эффектов увеличилось.
Коллаборации GRAVITY удалось зарегистрировать релятивистскую прецессию орбиты S2. Сам эффект хорошо известен и измерен в самых разных системах и ситуациях. Но для движения звезд вокруг сверхмассивной черной дыры такое сделано впервые. Приятно.
Gaia дала много данных по структуре и кинематике Галактики,а даст еще больше. Но уже сейчас мы начинаем гораздо лучше понимать историю Млечного пути. Этому и посвящен обзор. Разумеется, данные Gaia дополняются другими: по химической эволюции, по параметрам других галактик и моделям их формирования и эволюции. Часть таких дополнительных данных также упоминается в статье.
Авторы обнаружили новую крупномасштабную структуру в распределении локальной межзвездной среды. Анализ показывает, что свойства структуры согласуются с гипотезой о том, что она является волной с длиной около 2 кпк и амплитудой 160 пк. Полная масса обнаруженной структуры около 3 млн масс Солнца. Данная структура может иметь отношение к т.н. Поясу Гулда - локальной структуре из молодых звездных скоплений и ассоциаций. Более того, авторы высказывают довольно радикальную гипотезу, что Пояс Гулда обязан своим происхождением обнаруженной волновой структуре. Структура хорошо вписывается в Местный галактический рукав. Происхождение структуры не вполне ясно.
Проведя новый детальный анализ, авторы показывают, что старый добрый закон квадрата плотности работает. Т.е., темп звездообразования в единице объема примерно пропорционален квадрату плотности межзвездного вещества в этом объеме.
Исследования быстрых радиовсплесков стимулируют более детальное изучение и нашей Галактики. Дело в том, что надо аккуратно учитывать, как галактическая межзвездная среда влияет на распространение радиосигнала (в частности, влияние выражается в том,ч то сигналы на низких частотах приходят позже).
Галактика состоит из несколькоих компонентов. В данной статье исследуется вклад среды гало Галактики в меру дисперсии.
Авторы детально изучают вопрос. Удобно, что они дают аналитическое выражение для учета вклада гало. Новые результаты дают чуть большую меру дисперссии, чем "классическая" величина. С другой стороны, получается чуть меньше, чем в другом недавнем исследовании, с чьими результатами авторы сравнивают свои.
Продолжаются дискуссии о том, есть ли в центре шарового скопления М62 черная дыра. Поиски аккрецирующего источника дали верхний предел на массу порядка 1000 солнечных. Однако надо заметить, что такие оценки предполагают знание эффективности аккреции, а тут, увы, есть много вопросов.
В данной статье авторы пытаются выявить распределение массы в скоплении по наблюдениям ускорения радиопульсаров. получается, что в центре есть компактная темная масса пордяка 1200-6000 масс Солнца. Правда, по таким данным невозможно сказать, сформирована ли она одним объектом (черной дырой) или какой-то совокупностью темных компактных остатков.
Красота-то какая!
Т.н. гиперскоростные звезды могут приобретать свои скорости в результаты тесного динамического взаимодействия звезд, разрыва тесных двойных систем, но большинство самых быстрых, видимо, рождается из двойных, разрушенных приливными силами при пролете вблизи сверхмассивной черной дыры в центре Галактики. Типичные скорости таких объектов 500-700 км/с. А тут..... 1700!!!!!
Авторы выделяют новую биполярную структуру в области галактического центра, которую они назвали "дымоходами". Предполагается, что эта структура связана с активностью галактического ядра и связывает область центра с пузырями Ферми.
Представлен обзор по разнообразным наблюдениям проявлений спиральной структуры Галактики: от радио данных до результатов Gaia. Авторы подробно представляют историю вопроса, начиная с первых радионаблюдений областей HII в 50-е гг. и важных оптических наблюдений, позволяющих выявить структуру вблизи Солнца, проведенных в середине 70-х.
Краткое резюме: пока мы не знаем точно, как устроена глобальная структура спиралей в Галактике, но неплохо представляем себе, как она выглядит в нашей окрестности размером несколько килопарсек (примерно 4 кпк в сторону центра и 6 - в противоположную: местный рукав, рукава в Персее, Стрельце и Щите, внешний рукав. И если Gaia расскажет нам о структуре нашей половины Галактики, то результаты по второй половине даст через некоторое время SKA.
Наблюдения проводились на инструменте GRAVITY. Используются все 4 телескопа VLT в режиме интерферометра. Когда происходят вспышки SgrA*, то из-за возросшей яркости источника наблюдения можно провести быстро - за несколько минут. Это и позволило получить интересный результат.
Наблюдалось три яркие вспышки, каждая из которых длилась около часа. Было обнаружено смещение центроида изображения. Это означает, что яркая излучающая область движется вокруг черной дыры. Скорость движения соответствует 0.3 скорости света. Т.о., это соответствует вращения в области последней устойчивой орбиты (чуть больше, если направление вращение вещества совпадает с направлением вращения дыры, и чуть меньше в противоположном случае).
Речь идет о многолетних наблюдениях звезды S2, вращающейся на эллиптической орбите вблизи центральной сверхмассивной черной дыры в центре нашей Галактики. Были получены детальные спектры, с очень точным измерением положения спектральных линий. По мере движения линии сдвигаются из-за эффекта Доплерра (классического), релятивистского эффекта доплера и гравитационного красного смещения. Авторам удалось с достоверностью 9-10 сигма показать, что измеренные параметры не объясняются без учета релятивистских (СТО, ОТО) поправок.
Название длинное, но не вполне понятное (тем более в моем переводе). Речь идет вот о чем. В течение уже нескольких лет космический телескоп Спитцер используют для совместных наблюдений событий линзирования. Это позволяет (благодаря тому, что телескоп находится далеко от земных) точнее измерить параметры линзы (речь не идет о настоящем годичном паралласке). В данном случае было показано, что линзой является объект с массой около 19 юпитерианских. Причем, он обладает необычным кинематическим свойством. Его движение в Галактике не как у всех. Возможно, пишут авторы, это объект гало (что уже интересно). А возможно, что это первый представитель какой-то новой популяции галактических объектов.
Пока мы все ждем обработки данных наблюдений Sgr A* на Телескопе Горизонта Событий (EHT), авторы переобработали и представили данные наблюдений 2013 года. Использовалось несколько антенн от Гавайев до Чили (собственно, все эти антенны входят в EHT). Удалось добраться до масштаба 30 микросекунд дуги (это 0.3 а.е. на расстоянии 8 кпк, и это примерно 3 шварцшильдовских радиуса) и разглядеть там структуру. На данный момент это рекорд. Правда, не очень понятно, с чем связана обнаруженная структура (диск, джеты или что-то еще).....
Собственно - каталог. Он занимает три четверти статьи. А на первых 11 страницах приведено описание данных и методов, использованных для получения параметров скоплений. Для любителей экстремальных значений. Самое легко скопление - чуть больше 10000 масс СОлнца. Самое тяжелое - чуть меньше 4000000.
Авторы предлагают остроумный метод уточнения положения Солнца в Галактике. Метод основан на точных данных по т.н. гиперскоростным звездам (см. лекцию). Ожидается, что Gaia сможет открыть большое количество таких объектов в наших окрестностях.
Гиперскоростные звезды ускорены взаимодействием с центральной черной дырой. Т.е., летят точно от нее (можно оценить, насколько траектория повернула за время движения от центра к нам - получается небольшая величина). Если же моделирование траектории покажет, что у ниперскоростной звезды все-таки есть заметный орбитальный момент - значит, мы (в модели) неточно заложили расстояние Солнца от центра Галактики и его скорость.
Конечно, по данный Gaia можно будет и другими (более привычными) способами точнее определить положение Стлнца и его кинематические параметры. Но еще один метод лишним не будет. Тем более такой остроумный.
Вышел второй релиз Gaia. В связи с этим в Архиве появилась пачка статей, в которых описываются как свойства нового набора данных, так и результаты приложения этих данных к изучения ряда типов объектов. В каталоге приведены координаты, параллаксы, радиальные скорости, собственные движение, данные по переменности и некоторые другие параметры для звезд ярче 21 величины. Разные данные доступны для разного количества объектов. Положение и блеск в одном из фильтров - для 1 692 919 135 звезд. Для 1 331 909 727 из них также доступны параллаксы и собственные движения. Радиальные скорости даны для более чем 7 миллионов звезд. Данные по переменности приведены для более чем полумиллиона звезд. Также есть данные по 14 099 телам Солнечной системы (в основном - астероидам Главного пояса).
Популярное изложение того, что даст Gaia для измерения расстояний (путем измерения параллаксов цефеид и звезд RR Лиры), можно прочесть в arxiv:1804.09575.
Разумеется, появляется большое количество исследований разных групп, использующих DR2. Часто это данные уточняющие свойства одного важного для данной группы объекта (например, кандидата в объекты Торна-Житков). Иногда - работа с большим куском данных и создание каталогов объектов с какими-то выделенными свойствами. Отмечу, например, поиск гиперскоростных звезд - arxiv:1804.10607. Любопытно, что наряду с классическими гиперскоростными звездами, приобретшими свои скорости благодаря взаимодействию с центральной черной дыой, выделено много звезд, ускорившихся в диске, а также, видимо, пара звезд не из диска, и не из центра (нет повода не вспомнить ДМБ: "Ааааа! Эти? Эти не из нашей Галактики."). Возможно, они связаны со звездными потоками в гало.
Также интересный результат связан с быстрыми белыми карликами: arxiv:1804.11163. Авторы обнаружили три гиперскоростных объекта этого класса. Их возникновение связывают с особенностями некоторых сверхновых типа Ia (двойная детонация в сценарии слияния двух белых карликов).
В совсем небольшом обзоре перечислены основные современные взгляды на происхождение пузырей Ферми - гигантских образований в центральной части нашей Галактики.
На мой взгляд, полезная статья. Авторы уточняют параметры шести простых (диск, балдж, гало) моделей галактического потенциала по данным новых наблюдений. Для ряда популяционных моделей достаточно учесть лишь эти три составляющие. Так что все такие можели очень часто применяются.
С помощью наблюдений на VLBA излучения водяных мазеров удалось получить тригонометрический параллакс структур в противоположной части Галактики на расстоянии 20 кпк от нас. Это позволяет значительно улучшить понимание устройства спиральной структуры нашей Галактики в ее дальней половине.
Авторы дают обзор и теории, и наблюдений, связанных с формированием массивных звезд и скоплений в нашей Галактике. Основной упор сделан на наблюдения. В последние годы благодаря таким инструментам как Hershel, ALMA и др. было получено множество важных результатов по образованию звезд большой массы и скоплений.
В обзоре много полезных рисунков, включая хорошую ифнографику (например, рисунок 8).
Спутник PLATO (PLAnetary Transits and Oscillations of stars) будет запущен в 2024 году. Если CoRot был изначально предназначен для гелиосейсмологии, а потом приспособлен для поиска экзопланет, то PLATO, скорее наоборот. Тем не менее, изучение звезд - важная задача в рамках этой миссии. Статья посвящена тому, что PLATO может дать для изучения структуры и эволюции Галактики.
Данные PLATO позволят с высокой (10%) точностью определить возраста большого числа красных гигантов в диске Галактике, в балдже и баре. Это (вместе с данными Gaia) даст возможность определить историю формирования этих структур. Соответственно, ученые смогут получить ответы на несколько фундаментальных вопросов, обсуждающихся в статье.
Обзор посвящен вопросам измерения расстояний в астрономии. Начинается все с расстояния до центра Галактики и доводится до космологических масштабов. В основном авторы концентрируются на расстояниях до галактик Местной группы и переменных RR Лиры.
Обзор посвящен условиям в межзвездной среде во внутренних 600 парсеках (4 градуса) Млечного Пути. Газ там плотный и сильно турбулизованный - что нетипично для диска Галактики, а скорее похоже на межзвездную среду в областях бурного звездообразования.
Разумеется, в центральной области наблюдаются многочисленные структуры в различными параметрами. Все они являются предметов рассмотрения данной статьи. Некоторые наблюдательные проявления межзвездной среды позволяют восстанавливать прошлую активность центральной черной дыры, что также представляет большой интерес.
КОманда Ферми внимательно анализирует данные по избытку ГэВного излучения от области галактического центра. Избыток есть. Однако его не удается связать с темным веществом, поскольку аналогичный избыток обнаружен и вдоль плоскости Галактики, где не может быть столь сильного аннигиляционного сигнала.
Анализ данных первого релиза Gaia продолжает приносить открытия. В данном случае открыты два новых звездных скопления. Любопытно, что Gaia 1 не только имеет довольно большую массу (14 000 масс Солнца), не только велико (9 пк), не только является относительно близким (4.6 кпк), но вдобавок располагается на небе лишь в 10 угловых минутах от Сириуса!
Одним из результатов на основе будущих данных Gaia будет лучшее понимания эволюции и строения внешнию частей нашей Галактики. В статье дается обзор того, что мы знаем сейчас, чего не знаем, и что надеемся узнать после Gaia.
Интерес тут вызван отчасти тем, что внешние части галактик, где мало звезд, довольно трудно изучать с большого расстояния. Т.е. здесь наша Галактика может выступить в роли "тестового полигона" для лучшего понимания этих районов дисковых спиральных галактик.
Авторы применяют новую методику для того, чтобы определить скорость убегания из Галактики на разных расстояниях от центра. Скажем, для солнечных окрестностей получается 500-570 км в сек, а для расстояния в 50 кпк - 350-400 км в сек.
Метод позволяет также определить массу Галактики внутри заданного радиуса. И указывает на существование массивного гало темного вещества.
Представлены данные по огромному числу переменных звезд, обнаруженных в рамках проекта OGLE. Речь идет о системах, переменность которых обусловнела двойственностью.
Gaia выдала первый релиз данных по 14 месяцам наблюдений. В Архиве появилось несколько статей по этому поводу. В данной дано собственно описание проекта и исновных полученных результатов. Еще больше результатов ждем - процесс обработки и анализа займет несколько лет. Данные спутник будет собирать еще несколько лет.
Общее описание первого релиза данных содержится тут: arxiv:1609.04172. Астрометрические данные по миллиарду объектов, два миллиона собственных движений и параллаксов - в arxiv:1609.04303. Есть еще несколько статей, посвященных данным Gaia.
Представлена очередная модель Галактики. Интересно, что расстояние до центра Галактики не сходится с последними измерениями по Sgr A*. Ну ничего, Gaia во всем разберется.....
Это кажется важным.
Авторы уточняют массу сверхмассивной черной дыры в центре Галактики. С массой все ОК - стало еще ближе к сакраментальным 4 миллионам масс Солнца. А вот с расстоянием- интересно.
Хотя все-таки стандартные 8 кпк попадают в одну сигма, но все-таки центральное значение 7.86. И почти в два сигма попадает 7.5 кпк.
Большие аналитические доклады об актуальных задачах и планах исследований (white papers) - прекрасное чтение, для того, чтобы создать впечатление о ситуации в какой-то области исследований. Вданном случае речь идет о ядерной астрофизике.
Эта область охватывает и звезды, и космологию, и слияния нейтронных звезд, и сверхновые. И много разных методов наблюдений. В общем - почти все.
Авторы рапортуют об обнаружении упорядоченной структуры магнитного поля на расстоянии 6 шварцишльдовских радиусов от Стрельца A*. Также обнаружена переменность, связанная с этой структурой.
Результат получен на длине волны 1.3 миллиметра с помощью интерферометрии со сверхдлинной базой (проект Event Horizon Telescope). Основные результаты видны на красивом рис. 3 в статье.
Авторы представляют новые карты трехмерного распределения нейтрального (HI) и молекулярного водорода в Галактике.
Описан проект APOGEE, в рамках которого получены хорошие ИК спектры примерно примерно для 150000 звезд (важно, что многие звезды наблюдались неоднократно). Это красные гиганты и подобные им звезды. Идея в том, что, во-первых, спектры имеют достаточно высокое разрешение, чтобы можно было исследовать состав. А во-вторых, ИК наблюдения позволяют изучить звезды в областях Галактики, закрытых пылью.
Проект завершен, соответственно авторы представляют основные результаты, а не только методики и тп.
Для звезд удается определить состав, возраст, кинематические свойства. Учитывая, что охвачены и диск, и гало, и балдж, - это позволяет существенно продвинуться в понимании химической эволюции Галактики.
Карты пыли крайне важны и для изучения пыли (и структуры Галактики), и для того, чтобы ее "убрать" - исключить ее вклад в данные наблюдений. Изучать пыль можно или по ее излучению, наблюдая ее в ИК и миллиметровом диапазоне (например, известная комбинация данных IRAS и COBE дала в свое время прекрасную карту пыли), или по поглощению. Во втором случае надо наблюдать много звезд с известными свойствами на разных расстояниях. Именно так и поступили авторы.
Использованы данные каталогов Pan-STARRS и 2MASS по 800 миллионам звезд. В итоге построена карта пыли, покрывающая три четверти неба (кроме самого юга). По глубине это примерно пол-Галактики. Угловое разрешение от 3 до 13 минут дуги.
Авторы сравнивают свою карту с другими, в том числе построенными другим методом. И находят хорошее согласие.
Авторы представляют результаты мониторинга нашей центральной черной дыры за последние 15 лет. Все это по данным двух крупнейших рентгеновских телескопов. Обнаружено 80 вспышек, но надо понимать, что не всегда инструменты смотрят на центр Галактики. Оценки темпа вспышек дают около одного события в день.
При этом в последний год произошел рост темпа появлений ярких вспышек. Это не совпадает с прохождением объекта G2 на минимальном расстоянии от дыры. Рост начался через несколько месяцев.
Авторы приводят много всякой интересной статистики по активности Sgr A*. В общем - очень интересно.
Пояс Гулда - это молодая локальная структура из ассоциаций молодых звезд. Ее возраст 30-70 миллионов лет. Размер - сотни парсек. По форме это примерно бублик, а Солнце, волею судеб, находится вблизи его центра. Бублик наклонен к плоскости Галактики под углом чуть менее 20 градусов.
В статье дается обзор свойств этой структуры, а также обсуждаются основные гипотезы ее происхождения.
Большой толковый обзор по наблюдениям центра Галактики в гамма-диапазоне. Речь не только о самом Sgr A*, но и о разных источниках внутри нескольких градосов относительно центра Галактики, а также о поисках гамма-лучей от анигилляции частиц темного вещества в этой области.
Авторы исследуют гиперскоростную звезду US 708. Она имеет скорость 1200 км в сек и является компактной гелиевой звездой. Анализ траектории показывает, что крайне маловероятно, что звезда летит из центра Галактики (обычно гиперскоростные звезды становятся таковыми после пролета звездной пары вблизи сверхмассивной черной дыры в галактическом центре). Новые исследования показали, что звезда быстро вращается. Это делает весьма вероятным такой сценарий. Звезда входила в двойную систему (где и произошла раскрутка и обдирание водородной оболочки), а потом второй компонент взорвался. Вторым компонентом на момент взрыва должен был бы быть белый карлик. Т.е., это термоядерная сверхновая. Современная скорость звезды связана с ее высокой орбитальной скоростью в двойной в момент взрыва, т.е. это была ультракомпактная двойная.
Dark Energy Survey (DES) - это обзор области неба площадью 5000 квадратных градусов в области южного галактического полюса. Он проводится на 4-метровом телескопе в Чили. Основная цель - космология. Но, конечно, такой проект дает много "побочных" результатов. В данном случае речь идет об обнаружении еще 8 карликовых спутников нашей Галактики.
Вообще, отчасти в связи с DES, в Архиве появилось много статей по карликовым галактикам. В частности, в работе arxiv:1503.02320 авторы рассказывают об обнаружении гамма-излучения от галактики Reticulum 2. Оно может быть связано с анигиляцией темного вещества, хотя значимость сигнала невелика. От других карликов ничего не видят.
Небольшой хороший обзор по структуре диска Галактики. Есть ли у нас толстый диск? Сколько в нашей Галактике спиралей? Что происходит на самом краю диска? Не на все вопросы мы знаем ответы, но понятная современная картина автором нарисована.
Авторы собрали (по литературным источникам) большой набор данных о скорости вращения Галактики. Показывается, что объяснить наблюдения лишь обычным веществом нельзя. Т.е., необходимо темное вещество в центральных частях Галактики.
Черная дыра в центре нашей Галактики - самая близкая из сверхмассивных и самая массивная из галактических. Поэтому это прекрасная лаборатория для исследования многих процессов, связанных с черными дырами в астрофизике.
Обзор, пожалуй, для специалистов. Ничего сложного там нет, просто много всего (в первую очередь данных), не нужного вам, если вы не занимаетесь всем этим вплотную.
См. также краткий обзор новых данных по Sgr A* в arxiv:1501.02164 и обзор по переменности источников с черными дырами в arxiv:1501.02117.
И еще я узнал слово bothros. Апоботрос и периботрос - самая далекая и самая близкая точки орбиты вокруг черной дыры.
Описана библиотека программ для расчетов траекторий объектов в Галактике. Сам код, тесты и подробное описание можно скачать.
Автор рассчитывает, какие звезды могли за последние миллионы лет достаточно сильно сблизиться с Солнцем, чтобы повлиять на орбиты кометных ядер в облаке Оорта. Считать сложно, т.к. данные имеют конечную (и не супервысокую для таких целей) точность. Однако, похоже, несколько звезд несколько миллионов лет назад приближались к нам на расстояния раза в два меньше, чем до Проксимы. А сами звезды потяжелее, чем она.
Тему продолжает этот сжатый учебник (вместе с третьей частью они формируют полноценный учебник). На этот раз речь уже идет о межгалактической среде и о том, как галактики с ней взаимодействуют. В частности, подробно обсуждается окологалактическая среда (curcumgalaxy medium - CGM). Но затрагиваются и большие масштабы - крупномасштабная структура вселенной.
Также доступны видео.
Забавная статья. Речь, конечно, не идет о том, что сверхмассивная черная дыра в центре Галактики сияла ярче Солнца, слепя древние глаза. Но! Нов рентгеновском диапазоне так могло быть.
Если наша черная дыра входила в очень активное состояние (со светимостью порядка эддингтоновской, например, из-за приливного разрыва неосторожной звезды), то ее светимость могла превосходить 10 в 44 эрг в сек. И почти все - в рентген. СОлнце в рентгене светит не очень. Разве что во время вспышек (ну или хотя бы максимума активности). Так вот, поток Sgr A* мог превосходить поток от Солнца на энергиях выше 30 кэВ, даже если мы говорим о мощных (класса Х) вспышках или максимуме активности. А уж про минимум и говорить нечего. И, важно (!), это не на день, не на год, а может на десятки тысяч лет.
Авторы полагают, что этот эффект недоисследован в смысле влияния на жизнь на Земле, и предлагают им заняться, положив тому начало.
Ну и напоследок. Если уж на нас влияет, то чтож во внутренней Галактике? Пожгло человечков? Потому и зеленые......
Обсудить в ЖЖ-сообществе
ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в
Научной панораме.
Авторы восстанавливают историю звездообразования в нашей Галактике. Речь идет о дисковой составляющей, которую они подразделяют на внешний диск (вне 7-10 кпк) и внутренний. А внутренний, в свою очередь, на толстый и тонкий.
Примерно половина звездной массы галактики формируется за первые 4 миллиарда лет (этов основном внешний и толстый внутренний диски). Затем на миллиард лет темп звездообразования затихает (падает раз в 5). Потом он возрастает немного (раза в полтора) и держится примерно постоянным вплоть до наших дней.
Авторы рапортуют об открытии еще одного быстрого радиовсплеска. Поиск проводили по архивным данным. Но статья ценна не столько новым открытием, сколько анализом статистических свойств известных быстрых радиовсплесков. Получается, что из распределения по небу трудно сделать какой-либо вывод, т.к. статистика невелика. Зато авторы дают еще один аргумент в пользу того, что оценка темпа событий, сделанная в работе Торнтона и др. завышена в несколько раз.
Впервые обнаружены звезды далее 200 кпк от центра Галактики.
Звезды ULAS J001535.72+015549.6 и ULAS J074417.48+253233.0 были отобраны как кандидаты в далекие красные гиганты в гало Галактики. Детальные наблюдения это подтвердили. Оценки расстояния составили 274+/-74 кпк и 238+/-64 кпк. Это рекорд. Кстати, расстояние этих звезд от центра Галактики потихоньку растет, т.к. сейчас они двигаются от него (пусть и медленно - скорости составляют малые десятки километров в секунду).
Авторы обсуждают, откуда эти два гиганта могли появиться в гало. То ли это остатки какой-то поглощенной карликовой галактики, то ли еще что. Пока непонятно.
Обсудить в ЖЖ-сообществе
ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в
Научной панораме.
Это большой обзор из серии, посвященной ученому энциклопедического кругозора, работавшему в 18-19 вв., Вильяму Доусу. Данный посвящен спиральной структуре галактик.
Все любят фотографии спиральных галактик. Как образуется такая красота? По-разному. Есть много типов спиралей с разной природой и поведением. Более того, разные типы спиралей могут сосуществовать. Обзор в деталях все это описывает. Ближе к концу автору особое внимание начинают уделять современному численному моделированию спиралей разных типов.
Довольно популярный обзор о том, что мы знаем о магнитных полях в нашей Галактике. Речь идет о полях в межзвездной среде. Интересно, что люди умеют измерять даже поля в гало Галактики, и изучают, как они связаны с полями в диске.
Пояс Гулда - это локальная (500 парсек) относительно молодая (десятки миллионов лет) структура. Солнце находится примерно в его центральной области. Пояс Гулда образован молодыми звездными ассоциациями. Там сосредоточено основное количество массивных звезд солнечной окрестности. Из-за этого распределение ярких звезд на небе не совпадает с плоскостью Млечного пути (Пояс Гулда - относительно плоское образование, и он наклонен по отношению к галактическому экватору).
Происхождение Пояса до конца не ясно. Авторы обсуждают различные модели.
Авторы демонстрируют, что на другом краю Галактики молодые звезды наблюдаются на значительной высоте над плоскостью галактического диска. Речь идет о расстояниях 13-22 килопарсека от центра Галактики и 1-2 килопарсека на плоскостью диска. Молодыми звездами являются цефеиды, т.е. расстояния должны быть измерены довольно точно. Такое расширение галактического диска предсказывалось и косвенно наблюдалось и раньше, но все удавалось определить недостаточно точно. Теперь есть надежные данные. Далекие цефеиды могут быть связаны с молекулярным рукавом "с той стороны" Галактики, а распухание диска - с ростом влияния темного вещества на больших расстояниях от центра. В частности, вероятно, что там есть остаток какой-то небольшой галактики, поглощенной нашей.
Lisa Randall - известнейший физик теоретик. А тут вдруг "динозавры" (хотя в комментарии, как вы видите, и написано: "no dinosaurs").
Авторы показывают, что есть модели темного вещества, которые приводят к такому периодическому воздействию на облако Оорта (за счет перемещения Солнца в Галактике), что будут происходит мощные кометные бомбардировки всего внутри Солнечной системы. Это будет происходить примерно раз в 35 миллионов лет, когда Солнце проходит через плоскость Млечного пути.
Авторы рассматривают "галактические зоны обитаемости". Впервые их ввели в астрофизический обиход в 2001 году. Эти области определяют, используя модели химической эволюции галактик. Дело в том, что распределение тяжелых элементов по радиусу не равномерно. Соотвественно, в разных частях галактик возникают разные условия для формирования железно-каменных планет (и жизни на них).
Показано, что в нашей Галактике наилучшие условия достигаются на расстоянии 8 кпк от центра (как раз, где мы и находимся), а в Туманности Андромеды (галактике М31) такая область соответствует 16 кпк. Авторы учитывали радиальные потоки вещества. Они приводят к тому, что земноподобных планет образуется больше (примерно на треть, если говорить о нашей Галактике, и на 10% в случае М31).
Конечно, обитаемые планеты могут появляются и на других расстояниях от галактических центров (важно только, чтобы металличность не была сильно ниже солнечной), но максимум (согласно представленным в статье расчетам) находится именно там. Наверное, это неплохо, т.е. "братья по разуму" могут быть вблизи. Но могут быть и ровно на противоположном краю галактики ....
Начнем с того, что самой цитируемой статьей в астрофизике сейчас является вот эта: Maps of Dust Infrared Emission for Use in Estimation of Reddening and Cosmic Microwave Background Radiation Foregrounds. По всей видимости, появилась ее "сменщица".
По данным спутника Планк построена новая карта теплового излучения галактической пыли. Это результат, востребованный во всей астрофизике, т.к. мы все наблюдаем сквозь эту пыль, а значит, всем надо уметь учитывать ее вклад, очищать свои данные от вклада пыли и т.д.
Благодаря высокому угловому разрешению и работе на многих частотах, новая карта пыли является наиболее детальной.
Где заканчивается наша Галактика? Это довольно непростой вопрос, особенно, если учесть спутники, которые уже поглощаются или будут поглощены. Искать самые далекие звезды Галактики непросто. молодых среди них нет. Значит, надо искать красные гиганты - самые мощные среди старых звезд. Именно этим авторы и занимались.
Авторы составили каталог из 374 объектов по данным UKIRT Infrared Deep Sky Survey. Далее надо кандидаты подтверждать. Пока наиболее далекие из надежно подтвержденных кандидатом находятся на расстоянии более 30 кпк. Но потом могут быть выявлены и объекты на расстояниях до 200 кпк.
Отличный обзор про Sgr A*. Хороше сведены данные наблюдений, модели, и что еще можно надеяться открыть. В частности, большое внимание уделено возможности наблюдать "тень черной дыры" - линзированное изображение горизонта.
Обзор посвящен галактической динамике. Обсуждается поведение различных компонент и составляющих их объектов. Рассматриваются программы космологического моделирования, которые доводятся до формирования и эволюции отдельных галактик.
См. также arxiv:1309.2629, где обсуждаются различные измерения расстояния до центра Галактики и приводятся новые результаты.
Грин - создатель самого известного каталога состатков сверхновых. В небольшой заметке он обсуждает различные эффекты селекции при поиске и определении свойств этих объектов. В частности, какие ошибки могут возникать, если использовать весь ансамбль известных остатков для изучения их распеределения в Галактике. Показывается, что если использовать самые яркие остатки. для которых эффекты селекции не слишком важны (таковых штук 70), то распределение можно восстановить.
Очередной релиз данных по почти что полумиллиону звезд. В каталоге представлены их радиальные скорости. Это все очень существенно для изучения звездных населений Галактики, ее структуры.
Также в Архиве одновременно появилось еще несколько сопутствующих статей от этого проекта. В частности, можно отметить статью arxiv:1309.4284, посвященную массе нашей Галактики и скоростям убегания из нее.
В центре Галактики есть сверхмассивная черная дыра. На нее течет газ, его видно. Но кое-что важно про свойства газа пока неизвестно. В частности, какие там магнитные поля. Похоже, что статья проливает на эту проблему новый свет.
Авторы используют новые детальные данные по наблюдениям свежеоткрытого радиопульсара (а по совместительству и магнитара) вблизи центра Галактики. Излучение пульсара демонстрирует большое фарадеевское вращение (собственно, исключая сам истоник Sgr A* - сверхмассивную черную дыру, - мера вращения для пульсара PSR J1745-2900 рекордная, болшьше чем у любого другого галактического источника). Авторы полагают, что объяснение этой аномалии может быть связано с сильным магнитном полем в газе, текущем на черную дыру.
Поле получается порядка нескольких миллигаусс на расстоянии порядка 0.1 пк от дыры. Это больше чем значение, получаемое из равнораспределения. Т.е., речь идет о сильном упорядоченном поле. По мере падения газа поле усиливается. Вблизи горизонта получится несколько сотен Гаусс. Это много, и это достаточно для объяснения активности Sgr A*, в частности - для объяснения джета.
Авторы рассматривают механиз приобретения звездами больших скоростей за счет эффека пращи после взрыва сверхновой в двойной системе. Как известноЮ, гиперскоростные звезды летят из центра Галактики. это существенно, т.к. взаимодействия в центральном парсеке делают двойные более "жесткими", т.е. увеличивают орбитальную скорость.
Команда Ферми подробно обсуждает поиск спектральных линий, которые могли бы быть связаны с темным веществом. Сухой остаток: ничего не найдено. Несмотря на бурные дискуссии собственно команда проекта заявляет о том, что статистической значимости недостаточно для того, чтобы утверждать об обнаружении линий.
Несмотря на простой отрицательный результат статья большая, т.к. авторы очень детально обсуждают все необходимые моменты.
Все знают, тчо осенью этого года вблизи от сверхмассивной черной дыры в центре нашей Галактики пролетит объект G2. Это красноватое облачко. Обычно говорилось, тчо это просто облако газа. Новые данные с телескопов Кека дают основания заподозрить, что внутри облака находится звезда. Именно она может быть ответственна за гравитацию, сохраняющую объекто достаточно компактным.
Обзор состоит из трех частей. Первая - очень важна и хорошо написана. В ней содержатся физические основы для измерений магнитных полей в межзвездной среде астрономическими методами. Написано коротко и толково. Идеально для студентов. Далее авторы рассказывают о том, что мы знаем о распределении магнитных полей в нашей Галактике. И, наконец, описывают современные измерения магнитного поля у близких галактик. Очень много картинок и есть полезные таблицы со сводками данных и ссылок на данные.
В данных Ферми люди постоянно ищут сигнал от аннигиляции частиц темной материи. Иногда - кричат "Эврика!" Потом приходят люди и выливают ведро холодной воды. Или прозладной. Вот очередная работа. На этот раз следы аннигиляционного сигнала находят в данных по Пузырям, открытым обсерваторией Ферми. Результат явно будет очень обсуждаемым. А вот верен ли он - посмотрим.
Небольшой обзор по звездообразованию. В основном исследуются глобальные характеристики (собственно, сама величина темпа образования звезд). Существенно, что рассматриваются масштабы от отдельных облаков до галактик (кто не знал: единая зависимость связывает эти масштабы). Представлено много новых результатов, полученных благодаря работе спутников Гершель и Спитцер.
Статья полезна прежде всего тем, кто моделирует распределение молодых массивных звезд в Галактике, а также всего, чо с ними связано (пульсары. массивные рентгеновское двойные и т.д.).
Авторы использовали излучение ионизованного азота на длине волны 205 микрон, чтобы отследить распределение гигантских оболочек, выдутых сверхновыми. Это-то и указывает, где сидят массивные молодые звезды.
Красивая идея (для меня из серии "Почему же мне в голову не пришло?!"). В сентябре этого года вблизи центра Галактики пройдет молекулярное облако G2. Обычно обсуждается, как это облако будет взаимодействовать со сверхмассивной черной дырой в центре Галактики. Но, напоминают нам авторы статьи, в непосредственной близости от центра есть много одиночных черных дыр и нейтронных звезд, которые мы пок ане видим. Однако, прилетевшее облако облако приведет к аккреции на эти компактные объекты. Соответственно, зажгутся рентгеновские источники, которые может увидеть, скажем, обсерватория Чандра.
Радионаблюдения на телескопе в Парксе показали наличие больших истечений в центральной части Галактики. Истечения совпадают с пузырями, обнаруженными спутником Ферми, а также со структурами, которые ранее были видны на картах WMAP. Авторы полагают, что за взникновение структур ответственны мощные вспышки звездообразования в центральной части Галактики, имевшие там место в последние 10 миллионов лет.
В связи с грядущим запуском GAIA ожидают резкого роста знаний о звездном населении нашей Галактики. Поэтому возникает необходимость обозреть, что же мы знаем сейчас. В некотором смысле, обзор можно было бы озаглавить: "Звездный диск Галактики до GAIA".
Описаны все основные характеристики звездного населения диска, как они были получены (т.е. описаны проведенные обзоры), и обсуждается, что мы узнаем в ближайшем будущем, и какие задачи перед нами стоят.
Авторы исследуют пространственное распределение массивных рентгеновских двойных в Галактике и показывают, что они концентрируются не только к спиральным ветвям (что и так было известно), но и к комплексам звездообразования.
После описания современной активности центральной черной дыры нашей Галактики, включая вспышечную активность, автор переходит к описанию окружения черной дыры (в первую очередь, это структура и свойства межзвездной среды: облака и тп.), а это, в свою очередь, позволяет потом обсудить такой интересный вопрос, как активность нашей черной дыры в прошлом. Нет сомнений в том, что некоторое время назад она была вовсе не такой тихой, как сейчас.
Как известно, черная дыра в центре нашей Галактики периодически вспыхивает. Иногда вспышки ярче, иногда - слабее. В статье представлены результаты многолетнего мониторинга этой активности на спутнике Swift. Суммарная экспозиция составила 800 тысяч секунд. Обнаружено шесть ярких вспышек, что позволило существенно увеличить статистику по этим событиям. Всего же, видимо, они происходят раз в несколько дней. Интересно, пишут авторы, будет сравнить, изменится ли темп, когда близко к черной дыре подойдет молекулярное облако (ждать осталось менее года).
Используя в первую очередь данные WMAP, авторы строят многопараметрическую модель магнитного поля Галактики. Получен хороший фит для более чем 40000 измерений фарадеевского вращения (наблюдения внегалактических источников). Важная черта новой модели состоит в том, что регулярное поле выходит из галактической плоскости.
Практически в популярной форме рассказано, что данные спутника Gaia дадут в смысле понимания структуры и эволюции Галактики.
См. также arxiv:1209.6280.
9 февраля этого года удалось увидеть самую яркую вспышку цнтральной черной дыры нашей Галактики. Вспышка длилась полтора часа и светимость в рентгене (наблюдения проводились на Чандре) составила 10 в 39 эрг в сек. Это много. Собственно, это рекорд.
С помощью телескопов Кека удалось открыть еще одну звезду, вращающуюся вокруг нашей центральной черной дыры, и это рекорд: оборот она делает за 11.5 лет. До этого рекорд составлял 6 лет. Наблюдение таких звезд важно для более точного определения массы черной дыры.
Используя данные SDSS-III, авторы определяют круговые скорости вращения на разных галактоцентрических расстояниях. По данным о 3365 звездах в галактической плоскости в полосе шириной 180 градусов по долготе авторы показывают, что кругова скорость вращения на солнечном галакточентриечском расстоянии составляет 218+/-6 км в сек. Собственно же скорость Солнца километров на 20-30 выше.
Анализируются данные одновременных наблюдений в миллиметровом диапазоне, ИК и рентгеновском диапазоне вспышки от черной дыры в центре Галактики.
См. также arxiv:1208.1129, где рассматривается, как новые технические возможности позволят продвинуться в изучении черной дыры в центре Галактики.
Обычно говорят о звездах в гало, и меньше - о газе. Но вот, целый обзор посвящен газу в гало нашей и других близких галактик. Обсуждается его происхождение и дальнейшая судьба, а также, какие фудаментальные вещи можно узнать, изучая эту составляющую.
Авторы подробно рассматривают несколько вопросов, связанных с активностью центральной черной дыры в нашей Галактике. Это: переменность излучения от источника, связанного с черной дырой; вспышки в последние сотни лет; "тень" черной дыры; центральное звездной скопления (S-star cluster); природа и судьба пылевого облака G2. Все эти вопросы прямо сейчас считаются очень важными и актуальными. Про "тень" советую посмотреть рисунок 12 с мделью того, как это должно выглядеть. Впечатляет!
ASKAP - астралийский прототип SKA. Это большой инструмент, поэтому используется он не только для отработки технологий. Одна из задач прибора и описана в статье. Это галактический обзор.
Обзор будет проведен на 4 волнах (21 сантиметр - атомарный водород, и три линии вблизи 18 см - это уже молекула OH). Будет отсканирована не только плоскость нашей Галактики, но и Магеллановы облака.
В статье детально рассматриваются многочисленные научные задачи проекта.
Авторы однажды уже проводили перепись галактических открытых скоплений. Тогда выборка была полна примерно до 1 кпк. Теперь они идут дальше. В новой работе представлены данные по второму галактическому квадранту. Найдено более шести сотен рассеянных скоплений. Выборка полна до 2 кпк, а вообще скопления описаны и за 4 кпк.
Дается краткий обзор современных данных по галактическому диску. В основном статья основана на свежих результатах проекта RAVE (Radial Velocity Experiment), и, в меньшей степени, SEGUE, который использовал данные SDSS.
Проект RAVE реализуется в австралии на шмидтовском телескопе. Получены спектры полумиллиона звезд на половине неба. Для карликов расстояния обычно до 1 кпк, для гигантов - от 1 до 10 кпк. Происхождение толстого диска наилучшим образом объясняется с новыми данными RAVE, если предположить поглощение богатых газом спутников.
Новые данные позволяют лучше изучать асимметрию диска, выделять в нем различные потоки.
В заключение, авторы описывают перспективы, связанные как со спутником GAIA (и сопутствующими наземными наблюдениями), так и с другими проектами, например, HERMES, который получит хорошие спектры для миллиона звезд ярче 14й величины.
Авторы составили большую выборку звезд гало на расстояниях более 80 кпк и использовали ее для изучения свойств гало. Было обнаружено, что эти звезды имеют неожиданно низкую дисперсию скоростей, что указывает на небольшую массу гало: в пределах 150 кпк масса оказывается менее 1012 масс Солнца. Учитывая, что масса внутри 50 кпк известна хорошо, новый результат говорит о малой массе в пределах 50-150 кпк. Это имеет интересные последствия. С одной стороны, это ставит новые вопросы перед моделями формирования Галактики, с другой - может позволить решить проблему недостатка галактик-спутников. Заодно, могут поменяться некоторые представления об эволюции Местной группы.
Еще одна работа от коллаборации Fermi с ограничениями на свойства темного вещества. На этот раз использовались данные по диффузному излучению гало Галактики. Учитывая, что вероятее всего стандартное значение плотности темной материи в гало несколько завышено (см. выше статью 1205.6203), новые верхние пределы пока не ставят модель в неудобное положение.
Используя данные по белым карликам, автор получает оценку возраста звезд по внутреннем гало - 11.4+/-0.7 миллиарда лет. Это на пару миллиардов лет меньше возраста самых старых шаровых скоплений.
С помощью новых измерений на Космическом телескопе существенно уточнено движение Туманности Андромеды относительно нас. Собственно, впервые надежно измерено собственное движение М31.
Дальнейшие результаты представлены в работах arxiv:1205.6864, arxiv:1205.6865. В первой из них даны оценки масс галактик Местной группы. А во второй представлены результаты численного моделирования будущего взаимодействия. Близкий проход Галактики и М31 произойдет примерно через 4 миллиарда лет, а еще через пару миллиардов слияние завершится. Тот белый карлик, в который превратится Солнце, скорее всего будет дальше от центра новой системы, чем сейчас от центра Галактики.
Исследуя структуру толстого диска Галактики в солнечной окрестности, авторы показывают, что они могут профитировать данные без темного вещества. Т.е. дается верхний предел на плотность темного вещества в окрестности Солнца. Причем предел на уровне 4 сигма не совместим со стандартной моделью гало Галактики.
Результат, разумеется, модельно зависим (например, если гало сильно несферично, то все можно согласовать с данными), да и значимость 4 сигма не очень высока. Напомню, что некоторые исследователи вообще ставят под сомнение существование толстых дисков как отдельной структуры: 1111.6585. Думается, что придется ждать результатов GAIA.
С другой стороны, если темного вещества у нас тут в самом деле несколько меньше, чем предполагается в стандартной модели гало, то и пределы, полученные с помощью прямых лабораторных поисков, ползут.
Краткое изложение см. в arxiv:1204.3919.
Обсудить в ЖЖ-сообществе
ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в
Научной панораме.
Большой обзор по звездообразованию. Рассмотрены свойства межзвездной среды в областях формирования звезд. Описано, как коррелируют свойства среды с темпом звездообразования и т.д.
Авторы замахнулись на святое. Они утверждают, что у нашей Галактики может не быть толстого диска, как отдельного компонента галактической структуры. Более того, даже про другие галактики они сомневаются.
Как появились саые первые магнитные поля? Как они эволюционировали? Какую роль играли в формировании структур? В ответах на все эти вопросы есть еще много неопределенностей. Авторы дают достаточно подробный обзор современного состояния дел в этой области астрофизики.
См. также arxiv:1109.4055.
Авторы провели численное моделирование, чтобы посмотреть, как изменялась структура нашей Галактики в результате прохождения через ее диск карликовой галактики, наблюдающейся сейчас в созвездии Стрелец. Расчеты показали, что взаимодействие существенно меняет структуру Млечногоп ути. Возникают дополнительные спирали и кольца. Т.о., заключают авторы, структура узора Галактики может определяться относительно небольшими спутниками.
Название, на мой взгляд, слишком громкое для такого обзора. Тем не менее, автор действительно дает краткий обзор по структуре нашей Галактики и истории ее формирования. Но делается это в контексте проводимых и планирующихся наблюдений коллектива, куда входит автор. Тем не менее, многим будет интересно. Профессионалам - скорее про планирующиеся наблюдения, остальным - про структуру и эволюцию.
Наблюдения на космическом телескопе имени Гершеля позволили увидеть интересное образование в области центра Галактики. Это кольцо в виде эллипса размеров 100 на 60 парсек. Причем кольцо изогнуто так, что в проекции мы видим восьмерку. Оно образовано холодными облаками газа, чья суммарная масса составляет около 30 миллионов масс Солнца.
На снимках Гершеля все это выглядит очень впечатляюще!
Авторы определяют возраста звезд в гало Галактики. Показано, что основная их часть имеет близкие возраста, т.е. гало образовалось очень быстро. Кроме того, авторы попутно демонстрируют роль диффузии в звездной эволюции. Возраста, оцененные без учета диффузии, оказываются завышенными на несколько миллиардов лет.
В статье рассмотрены различные методы измерения кривой вращения нашей Галактики. Обсуждаются неопределенности, присущие разным методикам.
Авторы развивают статистический метод, основанный на радиальном распределении обилия кислорода в Галактике. Для получения данных используются наблюдения цефеид. Оценки коротационного радиуса дают величину 7-7.6 кпк.
В прошлом году активно обсуждалось открытие спутником Ферми двух пузырей горячего газа в области галактического центра. По всей видимости не более чем примерно 10 миллионов лет назад в центре Галактики происходило активное энерговыделение. Разумеется, это мог быть не разовый процесс, а нечто, растянутое во времени. Обсуждаются разные гипотезы. В данной статье авторы рассматривают приливной разрыв звезд центральной черной дырой. Если такие события происходят раз в 10-100 тыс. лет, то вполне можно накачать такие пузыри.
Очень удачный обзор. Объем, вроде, и небольшой. Но все как-то так хорошо разжевано, что всякий легко поймет, о чем речь. Перед тем как перейти к изложению результатов (где пока много неясного), автор коротко, но четко, описывает все основные определения.
См. также arxiv:1012.2934 и arxiv:1012.2936.
Представлена новая версия каталога шаровых скоплений. Вошло 157 объектов. Сам каталог лежит в сети. Отмечу вхождение в каталог скоплений Копосов-1 и Копосов-2.
Угловой размер горизонта черной дыры в центре нашей Галактики составляет примерно 10 микросекунд дуги. Это самый большой видимый размер горизонта. Соответственно, люди пытаются подобраться к этому масштабу. Для современных VLBI-наблюдений достижим масштаб в десятки микросекунд, т.е. Всего лишь несколько (менее 10) размеров горизонта.
В статье описываются новые наблюдения, в которых обнаружена переменность (на уровне 17 процентов) на масштабе порядка дня в области с размером несколько десятков микросекунд. Кроме того, авторы смотрят, как разные модели вписываются в данные наблюдений. Есть надежда, что уже следующее поколение VLBI-наблюдений сможет действительно в деталях изучать, что же происходит вблизи горизонта черной дыры в SgrA*.
Авторы исследовали 174 массивные убегающие звезды на высоких галактических широтах. Основная часть (более 80 процентов) может быть описана максвелловским распределением по начальным скоростям с пиковым значением около 150 километров в секунду и обрезанием примерно на 300 км/с. Происхождение этих звезд авторы связывают с разрушением двойных систем при взрыве сверхновой. Остаток явно принадлежит к другому распределению по скоростям. То ли это хвост в распределении гиперскоростных звезд. То ли что-то еще, может быть это также звезды из двойных. Наконец, в выборке оказались три звезды, которые совсем выбиваются из общей картины. Они не выброшены из диска. Авторы обсуждают возможность того, что они родились в гало Галактики.
Определение галактической системы координат не пересматривалось достаточно давно. В то время как основная система координат в астрономии была модифицирована. Переход между ними не только нетривиален, но и вообще, как показывают авторы, не может быть сделан с очень высокой точностью. Поэтому, полагают авторы, нужно пересмотреть определение галактической системы координат. (На всякий случай поясню, что речь не идет о каких-то глобальных изменениях, а о том, как высокоточно определять реальное направление осей и т.п. Большое число исследований окажется вообще не затронутым такими изменениями. Речь идет о точности порядка 5 миллисекунд дуги)
Авторы установили, что Магелланов поток на 40 градусов длиннее, чем считалось ранее. Это удалось показать с помощью радионаблюдений на волне 21см на GBT. В статье есть очень красивые картинки (например, рисунок 9).
Гало - важнейшая составная часть Галактики. Оно состоит не только из темной материи, там есть и звезды. Это слабые старые объекты. Поэтому лучше их изучать вблизи Солнца. Но это довольно нетривиальная задача - выявить среди множества карликов те, которые тут лишь "проездом". Также в гало есть звезды, связанные с поглощением Млечным Путем карликовым спутников. Их можно выделять, обнаруживая звездные потоки. Выделение звезд гало производится в основном по химическим и кинематическим данным. Всему этому, а также полученным результатам, и посвящен обзор.
С осени 2008 года на 100-метровом радиотелескопе в Эффелсберге идет обзор северного неба на волне 21 см. Пока закончено и обработано примерно 20 процентов. Обзор глубже предыдущего на порядок. Задачи стоят как галактические, так и внегалактические. В короткой заметке описываются основные результаты по межзвездной среде нашей Галактики.
Дается обзор истории исследований области центра Галактики в высокоэнергетичных диапазонах, а также современное состояние дел. Особое внимание, разумеется, уделено самое черной дыре - источнику Sgr A*.
Хотя спутник Swift делает прекрасный обзор неба с равномерным покрытием в жестком диапазоне, тем не менее, его результаты наиболее полезны для внегалактической астрономии. А для галактической более важным остается INTEGRAL. В статье представлена новая обработка данных, позволившая составить наиболее полный каталог жестких рентгеновских источников в плоскости Галактики. Сам каталог будет представлен в отдельной работе (arxiv:1006.4437), а здесь описана методика восстановления изображения.
Сверхмассивная черная дыра в центре нашей Галактики сейчас "тише воды, ниже травы". Но так было не всегда. Есть красивая гипотеза (Сюняев и др.), что молекулярное облако, известное как Sgr B2, является сейчас источником рентгеновского излучения потому, что сотни лет назад оно было "накачано" рентгеновским излучение центра Галактики, а сейчас мы видим флуоресцентное излучение (линия железа). Сейчас гипотеза получила мощное подтверждение.
Авторы используют данные многолетних наблюдений на спутнике INTEGRAL. Они показывают, что Sgr B2 становится заметно слабее. Причем, характерное время ослабления (7-10 лет) сравнимо со временем, необходимым свету для пересечения облака. С энергетикой тоже все в порядке. Получается, что примерно 75-155 лет назад активность Sgr A* (т.е., источника со сверхмассивной черной дырой) прекратилась.
Обсудить в ЖЖ-сообществе
ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в
Научной панораме.
Традиционно считается, что хотя наша Галактика и дисковая, но у нее есть довольно мощный балдж. Но все, что выглядит как балдж, является балджем на самом деле. Есть еще псевдобалджи. дло тут в механизме образования. Считается, что балджи формировались также, как эллиптические галактики - слияниями. А псевдобалджи могут быть просто некоторой формой баров (перемычек), т.е. частью диска.
Авторы с помощью численных моделей моделируют псевдобалджи и показывают, что у нашей Галактики (и не только) может быть именно такой. Тогда наша Галактика чисто дисковая.
Лично мне тогда интересно, а как быть со сверхмассивными черными дырами и корреляцией "масса дыры - масса балджа"? Авторы это не обсуждают.
Сверхмассинвая черная дыра в центрге Галактики (источник Стрелец А*) светит мало, но периодически происходят вспышки в рентгене и ИК, когда светимость возрастает на два с лишним порядка. Природа вспышек неясна. Авторы предлагают свою модель.
В их модели вспышки связаны с пересоединением силовых линий, т.е. выделяется энергия магнитного поля в аккреционном потоке (точнее, в области последней устойчивой орбиты).
По данным многолетних наблюдений галактической плоскости на VLA выделяются переменные источники. На 23 квадратных градусах их обнаружилось 39. Они переменны по крайней мере вдвое на временах порядка нескольких лет.
Галактические источники более переменны, чем внегалактические (там типичная переменность исчисляется процентами).
Отождествить удалось лишь малую долю радиоисточников.
Используя т.н. гиперскоростные звезды, авторы получают данные о распределении массы в гало Галактики на расстояниях от 25 до 80 кпк. Получена достаточно точная оценка круговой скорости на 80 кпк. В итоге масса внутри этого радиуса составляет (6-10)1011 масс Солнца.
Используя данные SDSS, авторы определяют параметры звезд малых масс (от 0.1 до 0.8 солнечных). В частности, строится функция масс. Известно, что будучи красивой степенной зависимостью для масс примерно от 1 до 10 масс Солнца, функция "плохо" себя ведет для малых и больших масс. Авторы показывают, что на малых массах лучше использовать не степенные функции, а лог-нормальное распределение (видимо, где-то до 0.3 масс Солнца еще можно дотянуть степень, а вот дальше - идет уплощение распределения).
Авторы используют новые обзоры для выявления рассеянных скоплений. Обнаружено 130 новых. Кроме того получены распределения по разным параметрам для еще нескольких сотен скоплений в окрестности Солнца (расстояние до 2 кпк). Показано, что роль рассеянных скоплений больше, чем считалось ранее.
Продолжаются споры о том, кто тяжелее: наша Галактика или М31. Новая статья не дает ответа. По данным о движении галактик-спутников массы получаются очень близкими, перекрывающимися в пределах ошибок.
Пока - ничья.
По данным о молодых звездных объектах, обнаруженных на Спитцере авторы оценивают темп звездообразования в Галактике. Получается около одной массы Солнца в год (от 0.68 до 1.45). Это чуть меньше, чем традиционно считается, но не сильно. Авторы полагают, что их метод более прямой, но свои результаты не считают пока окончательными.
Звездное население (и его распределение) центральной части нашей Галактики (центральный парсек) представляет собой загадку (отличная фраза для ТВЦ, конечно, это все сделано инопланетянами, там центр вселенной, и туда летит Белый город). На самом деле, речь идет и том, что звездный состав и его распрделение внутри центрального парсека плохо описывается равновесными моделями. Значит, нужны другие. Вот они-то и описываются в обзоре. Но окончательного вывода сделать пока нельзя (кроме, конечно, инопланетян).
Небольшой обзор по свойствам звезд, составляющих тонкий диск нашей Галактики.
На основе большого обзора (SEGUE) авторы строят трехмерную карту распределения звезд в нашей Галактике. Оцениваются параметры распределения различных звездных составляющих.
Измерения водяных мазеров позволили напрямую определить расстояние до Sgr B2, лежащего примерно на 0.13 кпк ближе к нам, чем Sgr A*. Расстояние до центра Галактики определено как 7.9(+0.8/-0.7) кпк.
Обсуждается, как было получено 648-мегапиксельное изображение части Млечного пути. Съемка производилась в Южной Африке, Техасе и Мичигане. Цели - образоветельно-популяризаторские. В частности, изображение можно использовать в планетариях. Ранее автор уже делал высококачественную панораму Млечного пути, но на 35-миллиметровой пленке. На этот раз в мозаике было использовано 3000 CCD-изображений.
Авторы моделируют популяцию убегающих звезд в гало Галактики. Показано, что текущие обзоры должны легко отличать убегающие звезды (рожденные при развале двойных или из-за взаимодействий в тесных молодых ассоциациях) от менее массивных гиперскоростных звезд, вылетающих из области галактического центра.
Обсуждаемым результатом работы приборов EGRET было обнаружение избытка галактического диффузного гамма-излучения на энергиях выше 1 ГэВ. Этот избыток связывали с аннигиляционным сигналом от темного вещества. В заметке авторы представляют наблюдения диффузного излучения на спутнике Ферми в диапазоне галактических широт 10-20 градусов. Никакого избытка, увы, не обнаружено. Все объясняется стандартными моделями без привлечения гипотезы об аннигиляции.
С одной стороны, мы знаем о Галактике больше, чем о других аналогичных системах. С другой - есть много белых пятен. Касается это и истории звездообразования. В обзоре автор популярно описывает современную картину того, как постепенно формировались разные подсистемы Млечного пути. История нашей Галактики была не слишком бурной, что не вполне типично. Хотя наблюдения показывают, что и особой уникальности нет.
Довольно интересно, как сейчас стараются найти место для эволюционного трека Галактики в стандартной картине лябмда-CDM модели с учетом наблюдательных данных о галактиках на разных красных смещениях. Поэтому обзор стоит прочитать.
Описана текущая версия известной программы GALPROP, в которую постоянно вносятся изменения и уточнения. Сейчас выходит новый релиз этой программы (последний был в 2004 году).
В программу включено огромное количество данных по нашей Галактике, по атомным процессам и тп., что необходимо для ее работы. Конечно, в кратком сообщении не содержится детального описания, но есть необходимые ссылки. Перечислены последние дополнения и изменения.
См. также статьи arxiv:0907.0553, arxiv:0907.0565. Первая также касается GALPROP, а вторая описывает базу данных по галактическим космическим лучам.
"И только тут она заметила, что не брюнет он, а блондин."
Скопление Pfleiderer2 (PWM2) было открыто в 1977 году. Изучать его непросто: оно далековато (14-18 кпк), поглощение большое. Классифицировали его как рассеянное. Но вот теперь детальные исследования (глубокая фотометрия на телескопе 4-метрового класса) показывают, что скорее всего это шаровик.
Шаровик это довольно странный. Ладно маленький: все большие давно обнаружены. Масса скопления, по всей видимости, составляет несколько тысяч солнечных. У скопления довольно большая (почти солнечная) металличность. При этом расстояние от центра Галактики составляет почти 10 кпк, что нетипично (но и не уникально, правда) для скоплений с такой металличностью, обычно они ближе к центру. Вероятнее всего, скопление никогда и не подбиралось близко к центру Галактики: перигалактическое расстояние вряд ли меньше 5 кпк. Возраст у скопления стандартный: 8-12 миллиардов лет.
Условия в центральных нескольких десятках парсек нашей Галактики конечно же отличаются от условий в диске. Но оказалось, что звездная функция масс там такая же, как в других частях Галактики. Этот вопрос и обсуждается авторами. Похоже, что им удалось сформулировать сценарий, который приводит к такой же функции масс, как и в близких областях звездообразования. Но пока это именно что сценарий. Детали еще предстоит выяснить.
По данным рентгеновского спутника Сузаку авторы обнаружили образование, которое может являться остатком сверхновой, вспыхнувшей около 100000 лет назад на высоте 1-2 кпк над диском Галактики. Это было бы интересной возможностью, важной в плане объяснения существования горячего газа в гало Галактики.
Автор разрабатывает любопытную модель формирования Пояса Гулда.
В рамках сценария иерархического скучивания периодически сгустки (типа минигало) темного вещества должны проходить через галактический диск, а там они могут сталкиваться с газовыми облаками. Как раз такое столкновение, по мнению автора, могло 30 миллионов лет назад привести к образованию того, что мы сейчас называем Поясом Гулда.
Небольшой обзор, посвященный последним данным по горячему газу в нашей Галактике. Кроме наблюдательных данных обсуждаются вопросы происхождения этой составляющей межзвездной среды, а также ее эволюция.
Авторы используют новые данные (переобработанные данные Hipparcos, новые изохроны, новые измерения скоростей) для переоценки кинематических параметров звездных популяций в солнечной окрестности (несколько десятков- сотен парсек) и восстановления истории галактического диска в этой области.
Очередная статья, в которой делается попытка определить какие же спиральные рукава есть у нашей Галактики. Сама статья занимает (с множеством рисунков) менее 10 страниц. Остальное - список объектов, которые использовались для определения параметров спиралей.
Авторы не рассматривали внутренние части Галактики. ТАкже практически не затронуты области за центром Галактики. Выводы таковы. Логарифмические спирали ни для двух, ни для трех, ни для четырех рукавов не могут хорошо описать наблюдаемые объекты (двухрукавная модель совсем не работает). Поэтому авторы опробовали более сложню полиномиальную модель (в ней угол закрутки меняется влодь рукава, это, кстати, наблюдается у некоторых галактик). Она работает гораздо лучше. Однако сказать сколько все-таки у Галактики рукавов авторы не могут. Профитировать можно разными моделями.
У Галактики есть спутники. А есть ли спутники у спутников? Если их не видно сейчас, то нельзя найти какие-то рудименты? Авторы полагают? что можно.
SEGUE - Sloan Extension for Galactic Understanding and Exploration. Как ясно из названия, это проект в рамках работы с данными SDSS. Авторы анализируют одну из галактик, обнаруженную в этом обзоре, плюс еще несколько карликовых галактик с общими свойствами. Все они проецируются на поток в Стрельце. Идея состоит в том, что разрушенная галактика, из которой и возник поток, имела спутники, которые мы видим как галактики Segue 2, Segue 1, Boo II, Coma. Если это так, то спутники спутников могут рассказать нам кое-что об эпохе реионизации (что соответствует z~10 и больше).
С помощью наблюдений на VLT авторы исследуют кинематику примерно 6000 звезд на расстоянии менее 1 пк от центра Галактики (угловой масштаб 40 на 40 угловых секунд).
Разумеется, динамика скопления и его членов в основном определяется черной дырой. Кстати, авторы получают независимую оценку ее массы: чуть менее 4 миллионов солнечных масс, что в пределах ошибок согласуется с данными, полученными по изучению траекторий отдельных звезд. Однако важна не только масса дыры, но и распределенная масса. Авторы напрямую получают оценку распределенной (не точечной) массы в пределах 1 пк от центра Галактики. Массы звезд, составляющих ядерное скопление, хватает, чтобы эту массу объяснить.
Скопление вращается также, как и внутренние части Галактики. Это может означать, что скопление подпитывается звездами диска, а также газом из диска, из которого формируются звезды скопления.
Примерно раз в миллион лет какое-нибудь шаровое скопление пересекает плоскость диска Галактики. При этом, разумеется, должна образовываться ударная волна, а значит, должно индуцироваться звездообразование. Такие идеи высказывались давно, и даже искали пары шаровое-рассеянное скопление (т.е., случаи, когда можно говорить о том, что пролет шаровика породил рассеянное скопление). Кроме того, проводилось численное моделирование пролета шарового скопления через диск.
В данной статье авторы задаются вопросом о том, что могло произойти при последнем пролете самого крупного шарового скопления Галактики - Омега Центавра (напомню, что скорее всего, Омега Центавра когда-то была карликовой галактикой-спутником, но потом была полностью захвачена и превращена в шаровое скопление. О былой славе напоминает разнородный звездный состав и массивная черная дыра в центре Омега Центавра). Последний пролет имел место около 24 миллионов лет назад. Место пролета примерно известно. Авторы обращают внимание на два рассеянных скопления, которые, по их мнению, могли быть порождены пролетом Омега Центавра. Неопределенности довольно велики, поэтому твердый вывод сделать нельзя. Но гипотеза не противоречит данным наблюдений и расчетов.
Разумеется, далеко не каждый пролет каждого скопления порождает вспышку звездообразования. Надо, чтобы в месте пролета было много газа, и вообще чтобы условия благоприятствовали мощному звездообразовнаию. Поэтому вряд ли будет найдено еще много пар шаровое-рассеянное скопление, связанных "родственными связями".
Существует известная проблема "недостатка спутников": стандартная CDM модель предсказывает, что у галактики типа нашей должны быть сотни гало-спутников. Такие гало могли бы наблюдаться как карликовые галактики, но мы не видим сотни таких объектов. Авторы детально исследуют эту проблему, и показывают, при каких условиях в рамках стандартной модели ее можно решить. Суть, разумеется, в том, что в подавляющем большинство таким гало просто не формируется достаточное количество звезд: карликовое гало есть, а карликовой галактики - нет. Важно, чтобы до эпохи реионизации формирование звезд в гало малой массы было существенно подавлено.
Автор дает обзор новых результатов по измерению магнитных полей в нашей Галактике. Новые измерения производятся в первую очередь с помощью наблюдений радиопульсаров и определения для них меры вращения. Также рассматривается, какое влияние эти данные могут оказать на модели генерации магнитного поля. Например, сейчас известно, что тороидальное поле в гало по разные стороны диска Галактики имеет разное направление. Это ограничивает класс моделей динамо.
Автор отмечает, что знание структуры магнитного поля Галактики кроме самостоятельного интереса очень важно для физики космических лучей, ведь заряженные частицы могут существенно отклоняться магнитным полем.
Обзор по динамо-механизмам, работающим на больших масштабах, можно прочесть здесь. Свежую работу по расчетам галактического динамо см. тут.
По данным наблюдений молекулярного газа (СО) авторы строят трехмерную карту Галактики, прорисовывая спиральные рукава. Видны два рукава, начинающиеся у бара во внутренней части Галактики. Кроме того, во внутренней части есть еще пара рукавов. Затем эти рукава переходят в четырехрукавную структуру, наблюдающуйся в линии нейтрального водорода во внешних частях Галактики. Впервые удалось проследить спиральные рукава в области за центром Галактики.
Обсудить в ЖЖ-сообществе
ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в
Научной панораме.
Удалось получить одновременные наблюдения черной дыры в центре нашей Галактики во время сильной рентгеновской вспышки. В рентгене поток вырос в 9 раз, а вот в ТэВном диапазоне роста потока не было (можно исключить вспышку с удвоением и более сильным ростом светимости). Это означает, что модели, в которых за кэВный и Тэвный диапазон отвечает одна и та же популяция ускоренных частиц, можно отбросить.
Выходит замечательный сборник статей, в котором описываются различные области звездообразования. Практически все статьи из сборника доступны в Архиве. Очередная появившаяся статья посвящена ближайшей области звездообразования в Орионе, в которой и сейчас образуются массивные и маломассивные звезды. Кроме описания собственно комплекса звездообразования в Орионе автор достаточно детально описывает один из сценариев формирования пояса Гулда, и вообще картину недавнего звездообразования в солнечной окрестности. Очень интересно и познавательно.
Понимание химической эволюции Галактического балджа требует анализа наблюдаемых обилий химических элементов (кислород, неон, аргон, сера) в планетарных туманностях и звездах-гигантах, принадлежащих этой подсистеме Галактики. Анализ большого наблюдательного материала позволил авторам работы сделать вывод о том, что обилия кислорода и неона, наблюдаемые в планетарных туманностях, наиболее близки к химическому содержанию этих элементов в межзвездной среде на момент формирования туманностей и, таким образом, могут быть использованы как наблюдательные ограничения моделей химической эволюции балджа. Аналогичный вывод сделан для серы и аргона, элементов, содержание которых почти не изменяется в процессе эволюции планетарных туманностей. Выявлено существенное расхождение между содержанием выше названных элементов в планетарных туманностях и звездах-гигантах.
Открыт новый радиотранзиентный источник в 1 градусе от галактического центра. Наблюдения проводились на низких частотах (235 Мгц и 610 Мгц) на индийском телескопе GMRT. Источник наблюдался в 2006-7 годах на частоте 235 Мгц. На 610 Мгц источник не был зарегистрирован. В других диапазонах источник не отождествлен (в частности, авторы используют данные наблюдений Swift в рентгене).
В течение месяца источник увеличивал яркость, достигнув примерно 100 миллиЯнских. Затем поток уменьшился к маю 2007 года до 50 миллиЯнских. В сентябре 2007 и в 2008 г. обнаружить источник уже не удалось. Такое поведение похоже на демонстрировавшееся другим транзиентом в области центра Галактики, который наблюдался в 1990-91 гг.
Обсудить в ЖЖ-сообществе
ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в
Научной панораме.
Очередная статья, посвященная данным по движению звезд вокруг сверхмассивной черной дыры в центре нашей Галактики. Используются данные за (уже) 16 лет! Повышается точность оценки массы дыры. Теперь это 4.31 миллиона масс Солнца. Кроме всяких прочих неточностей в ответ входит и неопределенность в расстоянии до центра Галактики. Приведенное значение дано для 8.33 кпк.
Хороший обзор по магнитным полям. Много фактических данных, иллюстраций и ссылок. Формул нет - одна феноменология. Читается легко.
По наблюдениям в мае 2007 года одной из вспышек SGR A* в ближнем ИК-диапазоне авторы строят модель, в которой изменение параметров вспышки объясняется горячим пятном в диске. Пятно вращается дифференциально, в результате оно эволюционирует, что и наблюдается.
См. также другие свежие работы этой группы, связанные с исследованием нашей центральной черной дыры и области вокруг нее: arxiv:0810.0168 (о скоординированных наблюдениях SGR A* в разных диапазонах спектра), arxiv:0810.0138 (о наблюдениях SGR A* в миллиметровом диапазоне), arxiv:0810.0138 (об околоядерном звездном скоплении в центре Галактики).
Напомню, что в последние годы в гало Галактики были открыты звезды со скоростью движения несколько сотен километров в секунду. Стандартным объяснением является динамическое взаимодействие со сверхмассивной черной дырой в центре Галактики. В результате взаимодействия звезда может быть выброшена с большой скоростью.
В данной статье авторы предлагают следующую альтернативу. Их моделирование показывает, что разрушение карликовой галактики-спутника в центральной области Млечного Пути также может привести к появлению звезд с очень большими скоростями. Авторы показывают, что в ближайшем будущем можно будет выяснить какой из сценариев верен, т.к. некоторые их предсказания очень различны. Например, в сценарии с галактикой-спутником будут области, в которых гиперскоростных звезд будет гораздо больше.
По данным наблюдений в миллиметровом диапазоне авторы обнаружили структуру с угловым размером 30-50 микросекунд, что меньше ожидаемого размера горизонта.Это может говорить о том, что значительная часть излучения от Sgr A* может идти от аккреционного потока, а не возникать в непосредственной близости от горизонта. Т.е., видимо, положение черной дыры не совпадает с измеряемым положением Sga A* на уровне десятков микросекунд дуги. Однако авторы пишут, что для окончательной ясности нужны наблюдения на волне 1.3 миллиметра с чуть большей точностью.
Обсуждается несколько принципиальных вопросов, касающихся химической эволюции нашей Галактики: распределение металличности в гало, соотношение возраст-металличность в солнечной окрестности и радиальное смешивание звезд в диске Галактики.
Мы пока все-таки не очень хорошо представляем себе историю совместной жизни нашей Галактики и ее ближайших крупных спутников - Магеллановых облаков. В небольшом обзоре авторы суммируют имеющуюся информацию (с упором на свои исследования).
Согласно авторам, Магеллановы облака имеют достаточно большую скорость (это измерено по наблюдениям на Хаббле). Значит, они лишь первый раз пролетают мимо Млечного пути. Хотя, вывод завязан на оценку полной массы нашей Галактики (включая гало темной материи). Но в любом случае т.н. Магелланов поток, по мнению авторов, не может быть просто приливным хвостом.
См. также две другие, более короткие, заметки той же группы: arxiv:0809.4263 и arxiv:0809.4265.
В связи с началом успешной работы Fermi-GLAST активизировалась активность, связанная с расчетами регистрируемости гамма-лучей от темной материи в нашей Галактике. Появилось сразу несколько работ.
Шпрингел и соавторы в своей статье в Nature рассматривают следующую проблему. Известно, что темное вещество распределено в гало неравномерно. Во-первых, есть собственно гало нашей Галактики, во-вторых в нем есть субгало (их число очень велико - порядка 100 000), в-третьих, и в гало и в субгало есть структуры. Спрашивается, сигнал от каких образований будет заметнее? Шпрингел и соавторы решают эту проблему с помощью детального численного моделирования (более подробно см. arxiv:0809.0898).
Ответ, даваемый в статье, таков. Заметнее будет сигнал от основного гало. Разумеется, он сильнее из центральной части Галактики (половина сигнала от всего гало идет из области с радиусом примерно 2.6 кпк). Хотя субгало суммарно и доминируют в полной светимости (если смотреть на нашу Галактику издалека, то основной аннигиляционный сигнал будет связан с субгало), но для наблюдателя на Земле субгало - достаточно далекие источники. Поэтому мы ждем сигнала в первую очередь из центральной части Млечного Пути.
Еще в одной статье (arxiv:0809.0901) также с помощью численного моделирования исследуется структура и образования гало темной материи. А в arxiv:0809.0886 обсуждается, сможет ли Fermi-GLAST обнаружить собственное движение субгало. Ответ: скорее всего нет, т.к. маловероятно, что даже ближайшее к нам субгало будет достаточно близко для этого.
Также вопрос о возможной регистрации темной материи путем наблюдения гамма-излучения от аннигиляции и свойства гало обсуждаются в arxiv:0809.1523.
Сложив данные многих наблюдений области галактического центра, авторы получили замечательный обзор площадки размером примерно 2 (по долготе) на 0.8 градусов. Там выделено 9017 точечных источников. Проведена их первичная классификация.
Интересно, по моим прикидкам, там должно быть несколько одиночных аккрецирующих нейтронных звезд. Вот бы их выделить!
Хороший обзор по исследованиям сверхмассивной черной дыры в центре нашей Галактики. Описана история вопроса и аккуратно рассмотрено, почему мы так уверены, что дыра там есть.
Продолжаются наблюдения звезд, обращающихся вокруг центральной сверхмассивной черной дыры в центре нашей Галактики. Соответственно, возрастает точноть определения массы дыры, расстояния до нее и т.д. Расстояние равно 8.4+/-0.4 кпк, а масса 4.5+/-0.4 миллионов масс Солнца.
Известно, что центральная черная дыра нашей Галактики - Sgr A* - демонстрирует вспышечную активность в разных диапазонах. В статье авторы говорят о возможности обнаружении структур, находящихся совсем близко к горизонту событий, по наблюдениям на субмиллиметровых волнах с помощью интерферометров с большой базой. Пока такие интерференционные системы еще не заработали, но это дело совсем недалекого будущего.
Про черную дыру в центре нашей Галактики - Sgr A* - часто вспоминают, вот ей и икается.
Напомню, что от Sgr A* довольно часто наблюдают рентгеновские и ИК вспышки. В этот раз их просто увидели "много и сразу", причем одна едва не поставила рекорд по мощности.
Обсудить в ЖЖ-сообществе
ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в
Научной панораме.
Коротенький обзор, посвященный будущему астрометрическому спутнику Gaia и ожидаемым результатам по свойствам диска нашей Галактики. Ясно, что получив миллиард точных измерений положений звезд, спутник сильно продвинет наше понимание, тем не менее интересно посмотреть детали.
Изучение гало галактик важно не только само по себе, ведь гало несут на себе отпечаток истории формирования галактики. Значит, изучая гало, мы можем узнавать что-то новое о том, как данная конкретная галактика образовывалась.
В обзоре описываются наши современные знания о структуре, кинематике и химическом составе звездного гало нашей Галактики. Соответсвенно, затрагиваются и вопросы интерпретации этих данных.
В последние годы благодаря обзорам типа SDSS удалось узнать много нового о структуре гало. Там обнаружены разнообразные структуры, являющиеся рудиментами прошлых поглощений галактикой карликовых спутников. Кроме того, развивается численное моделирования формирования и эволюции (включая химическую) Галактики. Все это отражено в обзоре.
Статья представляет собой сумму лекций, посвященных химической эволюции нашей Галактики и ее спутников. Эта тема включает в себя очень много различных подтем: это и звездная эволюция, и звездная динамика, и финальные стадии эволюции звезд. Это делает и тематику, и сам обзор очень интересными, поскольку приходится увязывать вместе разные области исследований. Если пропускать некоторые детали, то обзор дает впечатление почти о всей астрофизике.
Авторы используют данные SDSS для определения параметров модели галактики на разных галактических широтах в зависимости от долготы.
Диск Галактики сильно неровный, поэтому наивно думать, что его толщина точнее, толщина различных его компонент) не зависит от азимутального угла. Вот авторы и смотрят, как изменяются параметры на разных долготах. Не только диск несимметричен, но и гало, и это тоже является предметом исследования. Кого интересуют основные числа - они есть уже в абстракте статьи. Возможные причины (галактический бар, трехосность гало и тп.) суммированы в заключительном абзаце на стр. 16.
Представлены результаты радиообзора на волнах 3.5, 6. 20 и 90 сантиметров области центра Галактики. Размер области 4 на 1 градус. Обзор проведен на 100-метровом Green Bank Telescope. Авторы пишут, что на длинах 3.5 и 6 сантиметров это самый глубокий обзор данной области.
В расстоянии до центра Галактики остается некоторая неопределенность. Есть рекомендованное Международным астрономическим союзом значение 8.5 кпк. Есть сторонники "короткой шкалы". Согласно этой модели расстояние оказывается процентов на 10-20 меньше. Постоянно появляются новые работы, в которых разными методами оценивается это расстояние. Поводом для рассматриваемой статьи послужила работа Эйзенхауэра с соавторами. Они геометрическим методом (наблюдая вращение звезд вокруг сверхмассивной черной дыры) получили значение 7.94+/-0.42 кпк. В пределах ошибок это совместимо и со стандартным 8.5 кпк и с "коротким" 7.5 кпк.
Новая оценка, сделанная на основе мониторинга пульсируюзих звезд, дает значение, практически совпадающее с приведенным Эйзенхауэром и др.: 7. 94+/-0.37+/-0.26 кпк. Так что пока не получается повысить точность. Наверное, стоит использовать 8 кпк, учитывая неопределенность в пол-килопарсека.
Кратко описывается база данных по шаровым скоплениям. Сама база доступна тут http://www.mporzio.astro.it/~marco/gc/.
Обсудить в ЖЖ-сообществе
ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в
Научной панораме.
Поскольку содержание кислорода в межзвездной среде велико, а дублет линии O VI 1032, 1037A удобен для наблюдений в ультрафиолетовом диапазоне, пятикратно ионизованный кислород OVI является хорошим индикатором распределения горячего межзвездного газа с температурой T= 3 x 105 K. Самый простой способ поиска абсорбционных линий OVI - это мониторинг горячих звезд ранних классов O2-B3, являющихся яркими ультрафиолетовыми источниками. Авторы работы изучили абсорбционные спектры 148 звезд, полученные с помощью спутника FUSE. По результатам измерений найдено, что средняя концентрация атомов O VI в диске Галактики составляет порядка n= 1-3 x 10-8 cm-3 и экспоненциально убывает с расстоянием от галактической плоскости.
Я бы посоветовал всем профессиональным астрономам хотя бы бегло просмотреть эту статью. На мой взгляд, она очень хорошая во многих смыслах.
Речь идет о трехмерной структуре магнитного поля и распределения электронов и, соответственно, о синхротронном излучении Галактики. Сравнение с наблюдениями позволяет проверять модели, что авторы и делают. Соответственно, из статьи можно узнать много полезного о строении нашей звездной системы.
О многопараметрическом описании звездного населения можно почитать тут: Volume limited dependent Galactic model parameters.
Дана сводка данных по сферической составляющей нашей Галактики - балджу.
Сейчас в астрономии зайцев много, а ... исследователей мало. Т.е., ситуация такова, что есть огромное количество хороших данных, лежащих в открытом доступе, с которыми можно работать. Например, можно искать новые скопления. Для этого нужно создать хороший софт - и вперед!
Авторы используют свой метод поиска рассеянных скоплений. Как видно, метод весьма эффективен. В качестве иллюстрации авторы провели поиск скоплений в направлении галактического антицентра по данным обзора 2MASS. Найдено 15 новых скоплений.
Хорошо известно, что галактики - открытые системами. Они активно аккрецируют газ из межгалактической среды ( HVC, IVC ) и выметают собственный межзвёздный газ посредством галактического ветра ("галактические фонтаны" и т.д.). Анализ этих процессов, столь важных для понимания динамической и химической эволюции галактик, невозможен без наблюдений. С этой целью на VLT наблюдались 24 удалённые звезды Галактики с известными расстояниями. Анализ межзвёздной абсорбции на луче зрения в спектрах этих звёзд позволил оценить диапазон расстояний до интересных четырёх облаков с массами порядка M~ 10^5 солнечных масс. Оказалось, что облако " Cohen Stream" находится на расстоянии от 5.0-11.7 кпс и вместе с облаком " complex GCP" (расстояние 9.8-15.1 кпс) движется в направлении Галактики. Облака же "Fountain in Perseus Arm" (расстояние 1.0-2.7 кпс) и "cloud g1" (1.8-3.8 кпс) являются галактическими фонтанами.
Литий - совершенно уникальный химический элемент, состоящий из двух изотопов 6Li и 7Li. Синтез лития происходит тремя спосособами: сразу после Большого Взрыва в процессе первичного нуклеосинтеза (только 7Li), в процессе звёздной эволюции на стадии AGB - асимптотической ветви гигантов (только 7Li) и при взаимодействии космических лучей с атомами межзвёздной среды (в основном 6Li). Поскольку 6Li синтезируется гораздо позже 7Li, отношение изотопов лития 6Li/7Li в старых малометалличных звёздах гало служит одним из важных наблюдательных тестов теории первичного нуклеосинтеза. Авторы данной статьи (половина из них - всемирно известные учёные) двумя различными способами изучили содержание изотопов лития в атмосфере малометалличной звезды HD 74000, принадлежащей гало нашей Галактики. Результаты этого анализа, основанного на новом методе разделения блендированных линий изотопов 6Li и 7Li, показали, что для всех ранее опубликованных работ можно с большой уверенностью говорить о систематической переоценке содержания изотопа 6Li. По оценке авторов, содержание 6Li в атмосфере звезды HD 74000 (металличность [Fe/H]=- 2.0 dex) не превышает одного-двух процентов от содержания изотопа 7Li. Если результат подобного анализа будет подтвержден для статистически значимого числа малометалличных звёзд, исчезнет необходимость поиска вариантов синтеза 6Li на ранних этапах эволюции Вселенной и наблюдательное ограничение теории первичного нуклеосинтеза будет надёжно подтверждено.
Авторами представлен детальный анализ спектров высокого разрешения новых восьми звёзд гало нашей Галактики, имеющих предельно малые металличности [Fe/H] < -3.5 dex. Похоже на то, что при очень малых металличностях стохастичность взрывов сверхновых II и неэффективность перемешивания межзвёздной среды оказывают существенное влияние на наблюдаемые относительные содержания химических элементов в атмосферах этих звёзд. Данные такого рода являются важным источником информации о начальных стадиях эволюции Галактики, а также служат тестом для звёздной теории нуклеосинтеза.
Обсуждается влияние радиальных газовых течений на динамику спиральных галактик. Рассматривается их влияние на процессы, происходящиев центральных областях галактик.
С помощью VLBA измерен тригонометрический параллакс для нескольких членов скопления в туманности Ориона. Расстояние равно 414+/-7 пк.
Проведенный автором анализ наблюдательных данных показал, что законы поглощения в нашей Галактике, Большом и Малом Магеллановом облаках имеют одинаковую природу и, следовательно, нет необходимости в предположении о том, что свойства пылевых частиц в этих галактиках сильно отличаются друг от друга. С точки зрения автора современный уровень знания не позволяет выделить и описать такие различия.
Большой обзор вводного характера по химической эволюции Галактики.
Представлены данные второй эпохи обзора галактической плоскости, проводимого на частоте 843 МГц в обсерватории Молонгло. Покрыта область неба с галактической широтой до 10 градусов, и долготой от 245 до 365 градусов. В данной статье описаны результаты, полученные по компактным источникам. Вошло 48 850 объектов.
Описаны результаты численного моделирования эволюции спутника нашей Галактики на протяжении последних 2.5 миллиардов лет. Интересно, что в модели обнаруживается перенос малометалличного газа из Малого облака в Большое. Автор связывает это с наблюдаемыми в БМО малометалличными молодыми звездами.
Как известно, существует т.н. "проблема недостающих спутников". Численное моделирование формирования галактик в модели иерархического скучивания предсказывает, что у нашей Галактики должно быть гораздо больше слабых спутников, чем наблюдается. Проблема довольно серьезная, и активно обсуждается. Также известно, что в последнее время (во многом благодаря Слоановскому обзору - SDSS) открывают много карликовых галактиков - спутников Млечного Пути. Авторы детально исследуют восемь недавно открытых спутников и пытаются понять, можно ли тут как-то решить проблему нехватки карликовых галактик.
Разумеется, новые открытия существенно смягчают проблему, но не решают ее полностью Спутников все равно не хватает, и нужны дополнительные предположения. Авторы показывают, что наиболее эффективной будет гипотеза о том, что лишь достаточно массивные гало темной материи (а все галактики, включая и карликовые спутники, это в основном темная материя, в не обычное вещество) способны формировть звезды. Причем, набрать эту критическую массу надо было до эпохи реионизации. Если это удается, то в настоящий момент мы увидим такой объект как галактику, если же нет, то будет лишь темное гало, ускользающее от наших наблюдений.
Обзор по магнитным полям в нашей Галактике на масштабах от астрономической единицы до килопарсеков.
Исследование магнитных полей в галактике NGC 6946 можно найти в статье arxiv:0705.4163. О полях гиганстких спиральных галактик в скоплении Девы можно почитать тут arxiv:0705.4586.
Как известно, наша Галактика и галактика М31 сейчас сближаются. Т.е., в будущем будут происходить столкновения. Авторы с помощью численной модели рассматривают, что при этом будет происходить. Особо обсуждаются различные варианты судьбы нашего Солнца.
Заголовок содержит забавную игру слов, которую я не могу передать в переводе. А суть статьи проста: авторы открыли еще один карликовый спутник Галактики прямо рядом с недавно обнаруженным.
Очень детальная лекция по химической эволюции. Термин "химическая эволюция" применим, разумеется, в первую очередь или к межзвездной, или к межгалактической среде. Все это в обзоре есть. Есть там еще и описание различных процессов, определяющих эту эволюция. Т.о., автору приходится говорить едва ли не о половине всей астрофизики!
Небольшой обзор, в котором собраны основные сведения по астрофизике самого сердца нашей Галактики.
Перечисляются основные наблюдательные факты, их интерпретации и нерешенные проблемы (к последним, например, относится вопрос об образовании массивных звезд в непосредственной окрестности сверхмассивной черной дыры).
Много хороших иллюстраций.
Авторы рассматривают возможные наблюдательные проявления объектов из антивещества в нашей Галактике.
Ясно, что когда мы говорим об отсутствии антивещества, мы имеем ввиду, что его "меньше, чем некоторое количество, которое уже заметили бы". Заметили бы, вероятнее всего, по гамма-излучению, возникающему в результате аннигиляции. Так что, как это часто бывает, мы "никогда не говорим никогда", а просто ставим верхние пределы.
С наблюдательной точки зрения ситуация сейчас хорошая: есть серьезные гамма-телескопы, в самом скором времени полетят гамма-обсерватории GLAST и AGILE, сейчас на орбите работает эксперимент PAMELA, предназначенный для поиска антиядер, скоро должен быть запущен AMS. AMS - это еще более крупный, чем PAMELA магнитный спектрометр, который должны установить на МКС. Но, поскольку весь график МКС сбился, ввод в строй AMS все время откладывается. Т.о., в ближайшем будущем можно ожидать каких-то открытий, или, скорее всего, еще более жестких пределов.
Резюме авторов, естественно, не содержит никаких жестких утверждений. В Галактике есть место для некоторого количества объектов из антивещества. Однако пока никаких сильных аргументов в пользу их существования нет, а наблюдения дают все более строгие верхние пределы.
Обсудить в ЖЖ-сообществе
ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в
Научной панораме.
Обычно, когда наблюдают эффект микролинзирования, то объект-линза остается неизвестным. Что-то темное и массивное пролетело между нами и источником - и все. Редко-редко удается потом рассмотреть саму линзу. Вот впервые разглядели звездочку, вызвавшую событие MACHO-95-BLG-37. Ей оказалась звезда типа Солнца (чуть меньше и холоднее, спектральный класс К2) с массой около 0.6 солнечных на расстоянии 3.5 кпк от нас.
Открыт еще один необычный спутник нашей Галактики. Новая карликовая галактика была обнаружена с Слоановском цифровом обзоре неба. Расстояние до нее около 420 кпк. Необычность состоит в том, что в ней есть популчция молодых звезд, а также водород. Т.о., Leo T (такое обозначение получил новый спутник Млечного Пути) является самой "дохлой" галактикой с недавним звездообразованием. Обнаружение такого объекта, по всей видимости, помогает заполнить некоторые дыры в классификации галактик.
В окрестности центральной черной дыры в нашей Галактике должны быть довольно много (тысячи, десятки тысяч) одиночных нейтронных звезд и черных дыр. Они попадают в эту область благодаря динамическому трению. Такие одиночные компактные объекты могут аккрецировать межзвездный газ и, т.о., проявлять себя в рентгеновском диапазоне. Авторы исследуют вопрос о том, какие ограничения можно сделать на число черных дыр и нейтронных звезд в центре Галактики, исходя из данных рентгеновских наблюдений.
Статья посвящена звездным обзорам. В них содержится информация о цветах, скоростях и других параметрах миллионов звезд. Это позволяет "по звездам" читать историю нашей Галактики. Например, в этом году я не раз писал о работах, по выявлению новых звездных потоков, связанных с поглощением Галактикой какого-нибудь спутника, или о новых спутниках Млечного пути. Все эти работы основываются на огромных массивах данных (например, на Слоановском цифровом обзоре неба). Поэтому "нудная" работа по составлению каталогов и т.п. набров данных очень важна, к тому же в 21 веке она совсем не такая скучная как в 19-м!
По радионаблюдениям построена трехмерная карта распределения молекулярного газа в Галактике. Хорошо видны спиральные рукава. Заметно также, где максимумы в распределении газа лежат не в плоскости Галактики.
Красиво!
Мой перевод заголовка не идеально передает дух оригинала, тем не менее, из второй его части суть очевидна: обнаружено пять новых спутников нашей Галактики. Это карликовые галактики, выявленные по данным Слоановского цифрового обзора неба. Число новых спутников, открытых за последние два года, т.о. удвоилось.
По данным наблюдений в микронном диапазоне на COBE/DIRBE авторы строят трехмерную картину распределения газа и звезд в Галактике. Кроме того, получены оценки распределения темпа звездообразования по радиусу.
Практически все рентгеновские телескопы помногу наблюдают область вблизи галактического центра. Имеется ввиду не только (и не столько) сам Sgr A*, а область размером в несколько квадратных градусов. Чандра - не исключение. 2 миллиона секунд было потрачено на наблюдения объектов в области центра Галактики. Обнаружено около 4000 источников.
В статье дается обзор основных результатов этих наблюдений.
Об это и следующей работе уже немало написано, поэтому ограничусь ссылками:
http://grani.ru/Society/Science/m.105497.html
http://gazeta.ru/science/2006/04/18_a_590273.shtml
Добавлю, что данные о форме гало важны, как это не странно, и для физики элементарных частиц. Дело в том, что ряд авторов пытается объяснить избыток гамма-лучей, наблюдавшийся прибором EGRET, как излучение темной материи в гало нашей галактики. Излучение возникает благодаря распаду частиц темной материи. Новые данные о форме гало должны помочь уточнить модели гамма-излучения. Т.о., возможно, можно будет получить данные о суперсимметрии не из ускорительных экспериментов, а из астрофизических данных.
В обзоре подробно (и понятно) рассмотрен процесс формирования галактик.
Приводятся данные обсерватории INTEGRAL. Кто еще не успел узнать, что такое galactic ridge - читайте и привыкайте к новому (относительно) термину.
По результатам рентгеновских наблюдений на XMM-Newton авторам удалось зарегистрировать квазипериодическую модуляцию сигнала во время рентгеновской вспышки источника Sagittarius A* - сверхмассивной черной дыры в центре нашей Галактики.
Характерный период составляет около 22 минут. Сама вспышка продолжалась около 3 часов. Т.о. за все время наблюдений прошло не так уж много циклов. В такой ситуации определить периодичность модуляции непросто, и авторам пришлось развить некоторую специальную методику.
Если верна самая простая интерпретация наблюдаемой модуляции, связанная с вращением на последней устойчивой орбите, то при массе черной дыры 3.5 миллиона солнечных, ее параметр вращения равен a=0.22.
По результатам анализа данных Слоановского цифрового обзора неба открыто два новых спутника Млечного Пути. Расстояние до карлика в созвездии Гончих псов составляет около 220 кпк, а до карлика в Волопасе - около 60 кпк. Последний имеет абсолютную звездную величину -5.7, что делает его самым слабым из известных галактических спутников.
Подробную статью Артема Тунцова можно найти в недавно открывшемся разделе "Наука" на Газете.Ру.
С помощью т.н. 2-микронного обзора неба (2MASS) авторы восстанавливают трехмерное распределение межзвездного поглощения в нашей Галактике.
В начале напомню, что в последние годы удалось открыть несколько звезд, которые, благодаря своим скоростям, сумели забраться на большие (десятки кпк) расстояния от центра Галактики. Причем далеко они улетели и от галактического диска. Как они приобретают такие скорости? Наиболее вероятно, что это была форма "гравитационного маневра" в поле нашей сверхмассивной черной дыры.
Авторы статьи провели специальный поиск таких звезд, и обнаружили еще пару. Обе звезды имеют скорости около 600 км/с. Расстояние одной от центра составляет около 55 кпк, а второй - аж 75 кпк. Все это массивные звезды (спектральный класс В). Они были выброшены из центра Галактики около 100 миллионов лет назад.
Представлены результаты наблюдений спутником Чандра центральной части нашей Галактики. Итоговый каталог включает в себя почти 2000 источников. Разумеется, не все они лежат в диске с радиусом в 150 пк: часть источников попала в каталог из-за эффекта проекции. 1352 источника имеют большое поглощение (т.е. их свет существенно ослаблен межзвездной средой), и подавляющее большинство из них должны в самом деле лежать в области центра Галактики. Еще 549 источников имеют меньшее поглощение, соответственно, они лежат между нами и центром Галактики.
Авторы полагают, что почти 90 процентов всех зарегистрированных источников являются катаклизмическими переменными (это двойные системы, в которых аккреция идет на белый карлик). Остальные 10 процентов это аккрецирующие нейтронные звезды и черные дыры, молодые нейтронные звезды, а также массивные звезды в двойных системах, где есть столкновения звездных ветров.
Авторы надеются, что к концу года каталог может быть существенно дополнен и улучшен, т.к. запланированы новые глубокие наблюдения области центра Галактики на Чандре.
По данным о мере вращения пульсаров (это не нечто, связанное с вращением самих нейтронных звезд, эта величина показывает как изменилась ориентация плоскости поляризации излученной пульсаров электромагнитной волны по мере ее распространения от источника к приемнику) можно изучать структуру магнитного поля Галактики. Авторы на основе измерения мер вращения для 223 радиопульсров получают картину глобального магнитного поля нашей звездной системы.
По данным о мере вращения пульсаров (это не нечто, связанное с вращением самих нейтронных звезд, эта величина показывает как изменилась ориентация плоскости поляризации излученной пульсаров электромагнитной волны по мере ее распространения от источника к приемнику) можно изучать структуру магнитного поля Галактики. Авторы на основе измерения мер вращения для 223 радиопульсров получают картину глобального магнитного поля нашей звездной системы.
Этот результат получил большой резонанс в новостях, поэтому упоминаем о нем. Хотя, ничего супернового по сути не открыто.
Авторам удалось сделать важную, но достаточно техническую вещь. Они вдвое смогли улучшить предел на размер источника в центре нашей Галактики. Достигнутой значение в 1 а.е. позволяет с большей уверенностью говорить об интерпретации источника как сверхмассивной черной дыры.
Этот результат получил большой резонанс в новостях, поэтому упоминаем о нем. Хотя, ничего супернового по сути не открыто.
Авторам удалось сделать важную, но достаточно техническую вещь. Они вдвое смогли улучшить предел на размер источника в центре нашей Галактики. Достигнутой значение в 1 а.е. позволяет с большей уверенностью говорить об интерпретации источника как сверхмассивной черной дыры.
Изучая нашу Галактику изнутри, мы сталкиваемся со множеством трудностей. Даже такая, вроде бы, простая величина, как расстояние от центра Галактики, известна плохо.
Авторы используют данные по галактическим шаровым скоплениям для определения параметров Млечного Пути. Среди прочих результатов ими получена и оценка расстояния до центра. Оно составило 7.2+/-0.3 кпк. Это примерно на 1 кпк меньше стандартного значения, рекомендованного МАС. Отмечу, что в ГАИШ группа звездных астрономов (А.С. Расторгуев и др.) давно ратуют за такую короткую шкалу расстояний.
Дается обзор последних результатов по наблюдениям галактического центра на высоких энергиях (рентген, гамма). Разумеется, во многом это результаты спутника ИНТЕГРАЛ.
Об одном результате, полученном на ИНТЕГРАЛЕ, можно также подробно прочесть здесь.
Обсуждается, как по наблюдениям звезд можно восстановить историю Млечного Пути, включая эпизоды поглощения галактик-спутников.
Ранее я