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.
arxiv:0812.0558
Содержание химических элементов в Галактическом балдже: результаты изучения
планетарных туманностей и звезд-гигантов (Abundances in the Galactic bulge:
results from planetary nebulae and giant stars).
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.
arxiv:0711.0005
Абсорбция O VI в диске Галактики по наблюдениям спутника FUSE (The Far Ultraviolet
Spectroscopic Explorer Survey of O VI Absorption in the Disk of the MilkyWay).
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.
arxiv:0709.1926
Расстояния до галактических HVC (Distances to Galactic high-velocity
clouds. I. Cohen Stream, complex GCP, cloud g1)
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.
arxiv:0708.3819
Смещение линии, ассиметрия линии и определение отношения изотопов 6Li/7Li
(Line shift, line asymmetry, and the 6Li/7Li isotopic ratio determination)
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.
arxiv:0709.0029
Новые предельно малометалличные звёзды в гало Галактики
(New Extremely Metal-Poor Stars in the Galactic Halo)
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.
arxiv:0709.0091
Газовые течения в Галактике
(Gaseous Flows in Galaxies)
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.
arxiv:0709.0750
Закон поглощения и свойства пыли в направлении Магеллановых облаков (
Reddening law and interstellar dust properties along Magellanic sight-lines)
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 уже рассказывал об открытии удивительного источника GCRT J1745-3009. В новой статье авторы описывают регистрацию этого загадочного объекта в радиодиапазоне в 2003 году.
В 2003 г. источник был в несколько раз слабее, чем в 2002 г. По всей видимости в 2003 был зарегистрирован всего один всплеск. Природа источника по-прежнему остается непонятой.
Известно, что Солнце находится не точно в плоскости Млечного Пути. Точное значение этого небольшого смещения представляет большой интерес, т.к. используется для самых разных работ.
Автор уточняет значение этой важной величины, используя данные по 2397 массивным звездам в 1.2 кпк от нас, расстояния до которых определены по спектрам. Полученное значение - 19.5 +/- 2.2 пк - находится в хорошем согласии с более ранними оценками.
Каталог Грина - основной "список" галактических остатков сверхновых. Разумеется, на основе этого каталога разными авторами проводится множество статистических исследований. В частности, ученые пытаются понять, как можно по наблюдаемым свойствам остатка оценить расстояние до него (это серьезная проблема, т.к. прямых методов определения расстояний до остатков немного). В данной статье сам Грин демонстрирует наличие некоторых эффектов селекции, которые необходимо учитывать при работе с данными по остаткам сверхновых.
Приведены данные по ста с лишним новым (т.е. только открытым) галактическим рассеянным скоплениям. Результаты основаны на обзоре ASCC-2.5 (2.5 означает 2.5 миллиона звезд).
Галактические ветра - это крупномасштабные движения газа в галактиках. Связаны они в основном со звездообразованием: со сверхновыми или мощным звездным ветром. Часть ветров может также порождаться активностью галактических ядер.
Ярким примером галактики с мощными ветрами является М82 - т.н. "взрывающаяся галактика". На самом деле, никакого единичного взрыва нет, а есть просто очень высокий темп формирования звезд. В последние годы стало возможным наблюдать с хорошим разрешением галактики на больших красных смещениях. Там в среднем темп звездообразования выше - соответственно, сильнее ветра.
Ветра важны не только сами по себе, но и как механизм перемешивания химических элементов внутри галактик, а также как механизм выброса элементов в межгалактическую среду. Тема эта не самая обсуждаемая в популярной литературе, так что хороший понятный обзор будет как нельзя к стати.
Наука движется вперед.
С одной стороны растет точность расчетов формирования галактик (и
крупномасштабной структуры): начав с масштабов в сотни Мпк,
авторы программ добрались уже до масштаба нашей галактики. Соответственно, в
последние годы несколько групп астрофизиков занимаются расчетами образования
Млечного Пути и его спутников. Здесь возникла интересная проблема. Расчеты
предсказывали слишком много спутников (больше, чем наблюдается).
С другой стороны, наблюдения тоже не стоят на месте. Постоянно открываются новые карликовые галактики в непосредственной близости от нас. Кроме того, недавно была открыта "темная галактика" - состоящая из газа, плотность которого оказалась недостаточна для массового образования звезд.
В данной статье обсуждается следующий интересный аспект проблемы спутников Млечного Пути. Оказывается, что они распределены не сферически-симметрично, а образуют довольно-таки плоскую структуру (см. рисунок внизу).



Либескинд и его соавторы из Великобритании, Канады и Австралии провели численное моделирование методом многих тел (N-body) с целью изучения пространственного распределения спутников галактики, подобной нашей. Результаты показаны на рисунке.
|
Достаточно очевидно, что спутники и в самом деле образуют довольно плоскую
структуру. Дело тут вот в чем. Спутники отслеживают не просто распределение
темной материи (все расчеты проводились в рамках CDM модели). Спутники
отмечают самые массивные гало. Более мелкие (о которых
мы писали) остаются беззвездными. Масса набирается анизотропно за счет
аккреции. Выделенные направления связаны с филоментарной структурой.
Процесс, включающий такую структуру показан на рисунке.
Все время красными кружками отслеживается положение 11-ти наиболее массивных спутников. Красный отрезок показывает масштаб (он соответствует сопутствующей длине 400 кпк). "Блин" образуется уже в самом начале за счет коллапса темной материи. Также как и в реальной ситуации в расчетах положение плоскости, в которой лежат спутники, оказалось практически перпендикулярных плоскости галактики. |
Открыт очередной карликовый спутник нашей Галактики. Координаты нового объекта 158.72 (прямое восхождение) и 51.92 (склонение), т.е. он находится в созвездии Большой Медведицы. Однако конечно, разглядеть его в любительские телескопы не получится. А обнаружили его по данным Слоановского цифрового обзора неба.
Возможно, что открытая карликовая сфероидальная галактика поставила рекорд по своей неуловимости: полная светимость и поверхностная яркость нашего нового спутника чрезвычайно низки. Расстояние до галактики составляет около 100 кпк.
Наблюдения транзиентных (вспыхивающих) источников в радиодиапазоне чрезвычайно трудно проводить. Связано это с техническими особенностями наблюдений на радиотелескопах. Радиотелескоп не "считает кванты" как приборы, работающие на более коротких волнах. Обработка сигнала гораздо сложнее, и всегда связана с накоплением и выделением более-менее постоянных источников над уровнем шумов. Вспыхивающие источники можно наблюдать только на небольших площадках, что означает возможность изучения радиовспышек лишь от уже известных источников, на которые и наводится телескоп. Поиски транзиентов "в поле" до сих пор чрезвычайно затруднены (подчеркнем, речь не идет об источниках типа радиопульсаров, которые постоянно вспыхивают, имеются в виду редкие, возможно одиночные, вспышки). Поэтому число транзиентных радиоисточников, открытых по радионаблюдениям по сути равнялось нулю. И вот - первый.
GCRT J1745-3009 был зарегистрирован в 2002 г. в направлении на центр Галактики. Собственно, именно его положение способствовало его открытию -- область галактического центра активно наблюдается.
Расстояние до источника неизвестно, но его близость к центру Галактики наводит на мысль, что там он и находится (хотя, повторим, тут есть эффект селекции; именно область центра наблюдалась, открыть аналогичный источник в другом направлении менее вероятно просто из-за недостатка наблюдений). Вспышки, которые он производит, не похожи на активность других источников. Поэтому авторы полагают, что это может быть первый представитель нового класса объектов.
Серии вспышек длительность около 10 минут происходят примерно каждые 1.27 часа (так что все-таки вспышки не супер редкие). Область центра Галактики плотно заселена разнообразными объектами, поэтому понять связан ли GCRT J1745-3009 с каким-то из других объектов (например, с остатком сверхновой) затруднительно.
Скорее всего нас ждет поток спекуляций о том, что же это может быть. Период в 1.27 часа наводит на мысли об очень тесной двойной системе, включающей компактный замагниченный объект.
Авторы смоделировали взаимодействие Млечного Пути с его самым крупным спутником двумя способами: методом N-тел (галактика представляется в виде набора тяготеющих материальных точке) и SPH (один из методов гидродинамического моделирования). Модели включали в себя гало их небарионной темной материи. Моделирование охватывало последние 4 миллиарда лет и оканчивалось при правильном взаимном расположении галактик. В результате действия приливных сил диск Большом Магеллановом Облаке вытягивается, сама галактика сильно деформируется, а часть его звезд выбрасывается, образуя разреженную звездную корону. Через некоторое время газовый диск становится меньше, чем звездный.
Фильм о ходе этой эволюции можно посмотреть на сайте авторов.
Фарадеево вращение позволяет определить напряженность магнитного поля вдоль луча зрения. Для того, чтобы построить карту этой величины для Галактики надо провести (или собрать) наблюдения по крайней мере нескольких сот внегалактических (радио)источников с поляризованным излучением на нескольких длинах волн. Именно это работу (сбор данных по литературе) проделали авторы данной работы.
Им удалось собрать три набора наблюдений, содержащих 540, 644 и 744 источника соответственно. Эти данные позволяют строить карты до 16-18 сферической гармоники включительно. Две карты из этого набора показаны ниже.
Верхняя карта построена по 744 источникам и содержит гармоники вплоть до lmax=16. Нижняя карта та же, но из нее удалены диполь и квадруполь (l=2 и 3, соответсвенно).
Обнаружена группа голубых звезд SDSSJ1049+5103, плотность которой превышает ожидаемую для данного местоположения в Галактике (расстояние от Солнца около 50 кпк). Образование похоже на старое скопление звезд с низким содержанием металлов.
Авторы представляют всю полученную по этому объекту информацию и рассуждают о его природе. Как ясно из названия, основных гипотез две. Это или шаровое скопление, или еще одна галактика-спутник. И в том, и в другом случае новооткрытое образование является нетипичным.
Именно так: 115 страниц, много рисунков и таблиц.
Большой обзор по химической эволюции Галактики.
Хотя! Сам обзор на astro-ph недоступен!
Его надо или скачивать из
New Astronomy
(если доступ есть), или запрашивать у авторов
(или потихонечку скачать
отсюда).
Зато можно почитать более короткую статью Vanbeveren'a astro-ph/0410021, посвященную избранным вопросам эволюции массивных звезд.
Карликовые галактики-спутники Млечного Пути испытывают с его стороны очень сильное приливное воздействие, в результате которого из них вытягиваются струи вещества, называемые "приливными хвостами".
Авторы данной работы предложили по форме и распределению "хвостов" у спутников установить форму нашей Галактики (точнее ее гравитационного потенциала). Результат оказался вполне ожидаемым: гало - сплюснутый эллипсоид с отношением осей 0.8-0.9. Это значение хорошо согласуется с полученными ранее, но оно определено независимым способом.
В двух частях появился английский вариант прекрасной работы И.И.Паши по истории развития теории волн плотности. Вторая часть содержится в статье astro-ph/0406143, ранний русский вариант первой части доступен на Астронете.
Авторы построили модель движения Млечного Пути, Туманности Андромеды, а также Большого и Малого Магеллановых Облаков друг вокруг друга. В данной модели учитывается как гравитация, так и гидродинамическое взаимодействие галактик. Результатом оказались траектории их движения в "последние" 10 миллиардов лет.
По оптическим наблюдениям открыто три новых рассеянных скопления в нашей Галактике: два в созвездии Щита (первое с координатами l=18.44o и b=-0.42o, второе - l=19.60o и b=-1.02o) и одно в Большой Медведице (l=235.61o и b=-4.10o). Возраста этих скоплений оцениваются в 25, 500 и 32-100 млн.лет, а расстояния до них 1.6, 2.2 и 3.9 кпк, соответственно.
Это глава из книги по компактным рентгеновским источникам. В ней вы найдете краткую историю изучения рентгеновских источников в шаровых скоплениях нашей Галактики, результаты изучения очень ярких рентгеновских источников в 14 шаровых скоплениях в соседних галактиках, и дискуссию о путях и формирования и сходстве (различиях) с источниками вне шаровых скоплений.
Спутник ХММ-Ньютон - одна из двух крупнейших современных космических рентгеновских обсерваторий. Одна из его задач - построение каталога источников в плоскости Галактики вплоть до очень малых потоков. В данной статье приводятся первые результаты по площадке примерно в три квадратных градуса в направлении 19-22 градуса от центра Галактики в поясе +/-0.6 градусов от ее плоскости.
На карте приведено около 400 источников с потоками выше 2 10-14 эрг/см2/с. На слабых потоках доминируют фоновые внегалактические источники. Среди "мягких" источников (т.е. с основным энерговыделением в менее жесткой части спектра) - близкие звезды с корональной активностью. Кроме того, авторы обсуждают другие типы источников, в первую очередь катаклизмические переменные и системы типа RS CVn.
Отметим, что не исключено, что 2-3 мягких (0.4-2 кэВ) источника (на рисунке - красные) могут являться одиночными аккрецирующими нейтронными звездами.
Сколько спутников у нашей Галактики? Млечный Путь - самое плохое место откуда их можно считать: некоторые их них закрываются диском или центром, причем определить долю пропущенных объектов только по спутникам самой нашей Галактики очень трудно. Но можно посмотреть на близкую галактику подобного типа, например на Туманность Андромеды (M31). В этом случае оказывается, что мы недосчитываемся карликовых спутников Млечного Пути в 1.5-2 раза.

Как известно, в центре нашей Галактики находится черная дыра. Ее масса неплохо известна: около 3-4 миллионов масс Солнца. Это было определено по измерениям орбитального движения звезд в непосредственной близости от центра Галактики. Однако черная дыра окружена небольшим звездным скоплением с быстро растущей к центру плотностью - каспом. Масса каспа намного меньше массы черной дыры, но все равно, он может оказывать небольшое влияние на динамику звездных орбит.
Авторы детально исследуют этот вопрос. Основной вывод состоит в том, что масса каспа составляет примерно 10 процентов от массы черной дыры. Кроме того, они обсуждают природу объектов, формирующих касп. В частности, по всей видимости там велика доля "звездных остатков" - белых карликов, нейтронных звезд и черных дыр.
Сегодня известно более 1000 радиопульсаров, которые покрывают все небо (хотя и не однородно), из излучение обладаем высокой линейной поляризацией и для многих объектов известна мера вращения - зависящее от частоты изменение позиционного угла плоскости поляризации излучения, вызванное его распространением в замагниченной межзвездной плазме. Пульсаров с известной мерой вращения уже так много, что на их основе удается восстановить крупномасштабную структуру магнитного поля вблизи плоскости Галактики. Полученная "карта" показана на рисунке.
Ядра активных (и не очень активных) галактик и их окрестности - это бурный котел. Разумеется, центральная часть нашей Галактики является самым близким примером таких областей. Поэтому ее исследование представляет дополнительный интерес, т.к. мы можем узнать кое-что о процессах, которые не можем рассмотреть в далеких галактических ядрах.
В этом обзоре рассказывается о центральном молекулярном диске (слое) размером примерно 450 на 50 пк. Его масса составляет около 108 солнечных масс. Описывается, как эти молекулярные облака связаны со звездообразованием в галактическом центре.
Авторы упоминают филаменты (волокна) в центре Галактики. Более детально об этих образоавниях можно прочесть в работе New Nonthermal Filaments at the Galactic Center: Are They Tracing a Globally Ordered Magnetic Field?.
Можно рассматривать динамическую эволюцию нашей галактики, можно рассматривать спектральную эволюцию, а можно и химическую (см. обзор в статье astro-ph/0401538). Со временем химический состав галактики постоянно меняется в сторону увеличения доли тяжелых элементов за счет синтеза в звездах. За счет звездных ветров и взрывов вещество попадает в межзвездную среду, затем в звезды нового поколения и т.д.
В этой работе авторы моделируют химическую эволюцию Млечного Пути, используя новые данные по эволюции массивных звезд и по сверхновым типа Ia. Затем результаты модели сравниваются с данными наблюдений. Для сравнения использованы самые новые данные (особенно по Солнечной окрестности). На основании сравнения авторы делают выводы как о параметрах моделей эволюции звезд и производства в них элементов, так и об истории нашей Галактики. Например, ис трех рассмотренных моделей сверхновых только одна без модификаций дает приемлемые результаты.
Взаимодействие галактик приводит к их приливному искажению или даже разрушению. Мы неоднократно писали в наших обзорах и АНКах об остатках таких взаимодействий. В данной работе приводится краткий обзор нашего понимания эволюции таких остатков: что происходит со звездами и газом, как меняется состав межгалактической среды и т.п.
Читатели наверняка помнят, что первые попытки установить форму и размер нашей Галактики приводили к странным результатам: Солнце оказывалось вблизи центра. Дело отчасти было в том, что тогда не знали о межзвездном поглощении света. Если вы не хотите оставаться в положении ученых 18 века, то читайте этот обзор. Там про поглощение света (от ИК до УФ) подробно рассказано.
Объемная и подробная работа: авторы пытаются восстановить детальный (с шагом 50 млн. лет) вид функции звездообразования в диске нашей Галактики за последние 2 млрд. лет по распределению возрастов рассеянных скоплений. Строго однозначного результата не получилось, но, что очень интересно, видна некоторая цикличность с периодом около 400 млн. лет.
Реконструкции истории Галактики на бОльших временах по шаровым скоплениям посвящена статья astro-ph/0401366.
Оказывается, излучение источника Sgr A* - центральной черной дыры нашей Галактики - очень быстро меняется в инфракрасном диапазоне. Характерное время переменности составляет около 30 мин. Оно совпадает с рентгеновской переменностью, обнаруженной на спутниках Chandra и XMM, что позволяет сделать предположение об их общей природе.
Авторы пытаются объяснить ИК-излучение нетепловым синхротроном из наиболее внутренних частей аккреционного диска, а рентгеновское - комптонизацией мягкого ИК-излучения. Построены модельные спектры.
Автор показал, что для объяснения очень низкой наблюдаемой светимости центральной черной дыры нашей Галактики (объекта Sgr A*) достаточно части звездного ветра от массивных ближайших к черной дыре звезд. Диск вокруг черной дыры не образуется - захватывается только вещество движущееся почти радиально и захватываемое черной дырой.
Во многом вопрос "где граница нашей Галактики?" похож на вопрос "где граница Солнечной системы?". На второй многие отвечают "за орбитой Плутона", что совершенно неверно. Точно также классическая картинка нашей Галактики, обрывающаяся где-то на 15-20 кпк от центра не совсем верна. Покуда есть звезды (пусть и немногчисленные) или вообще что-то, что вращается вокруг Млечного Пути (т.е. гравитационно с ним связано в, скажем так, подчиненном состоянии) и не является отдельной галактикой (типа карликовых членов Местной группы), то это еще наш Звездный Дом.
Самые далекие звезды составляют т.н. гало галактики. И их можно проследить на расстояния в 100-200 кпк. Авторы использовали данные Слоановского обзора (SDSS) по голубым звездам горизонтальной ветви (BHB - blue horizontal branch). Благодаря этим объектам удалось "прописать" нашу Галактику до расстояний в 130 кпк. Масса Млечного Пути оказывается равной 1.7(+3 -0.6) 1012 масс Солнца.
Работа продолжается. В будущем ожидается существенное снижение неопределенности в определении массы.
Описаны результаты последнего полета балонного эксперимента Archeops по измерению микроволнового излучения. Кроме, естественно, космологических результатов, описаны и другие. Особый интерес представляет подробная карта диффузного субмиллиметрового излучения в плоскости нашей Галактики (напомним, что при построении полной карты реликтового фона приходится вычитать вклад Галактики, а это совсем непростое дело).

Черная дыра в центре нашей Галактики очень "тихая". Ее активность является чрезвычайно низкой во всех диапазонах спектра. Поэтому, любое новое обнаруженное проявление является крайне важным и интересным.
Группа авторов, которые уже хорошо известны наши читателям по их предыдущим работам, посвященным центру Галактики, рапортует об открытии вспышек в ближнем инфракрасном диапазоне. Вспышки наблюдались в непосредственной близости (несколько миллисекунд дуги) от черной дыры. У двух вспышек была отмечена периодичность с характерным временем около 17 минут. Если это связано с вращением газа вокруг черной дыры, то мы имеем дело с излучением, возникающим в непосредственной близости от горизонта. Кроме того, по этим данным (если интерпретация верна) можно сказать, что черная дыра очень быстро вращается.
В данной работе приведен новый детальный анализ распределения областей HII (ионизованного водорода) в Галактике. Для проведения данного исследования была использована более полная база данных, чем в предыдущих работах, включающая в себя 550 объектов. Внутри галактической орбиты Солнца ("солнечного цикла") толщина распределения HII оказалась близкой к толщине распределения OB-звезд. На больших галактоцентрических расстояниях распределение объектов несколько изогнуто и его толщина увеличивается с удалением от центра Галактики. Авторы также подтверждают обнаруженный ранее градиент электронной температуры по радиусу Галактики.
До сих пор единственным прямым способом определения массы нашей Галактики было измерение скоростей круговых движений тел в ее удаленных частях. Автором данной статьи применен другой способ - через определение приливных радиусов (радиусов за которыми звезды "вырываются" из скоплений приливными силами, действующими со стороны Млечного Пути) далеких (R>35 кпк) шаровых скоплений. Этот метод дает независимую оценку массы Галактики внутри сфер с радиусами от 35 до 100 кпк. Новый результат хорошо совпадает со старым (т.е. соответствует наблюдаемым на больших расстояниях линейным скоростям кругового движения равным Vc=220+/-40 км/с. Наиболее точный результат получен по шаровому скоплению NGC 2419:
Две статьи одной группы авторов на близкие темы.
MACHO (Massive Compact Halo Object) - массивные компактные объекты гало Галактики. Проявляют себя в событиях гравитационного микролинзирования, когда пролетают между нами и далекими звездами очень близко к лучу зрения. На что еще могут влиять такие массивные и многочисленные тела? На широкие двойные в гало Млечного Пути: из-за близких пролетов MACHO самые широкие пары будут разрушаться. Параметры границы подобного разрушения широких двойных зависят от массы и числа MACHO, которые плохо известны. Поскольку подобный завал пока еще не наблюдается в широких двойных парах с угловым расстоянием между компонентами от 5.5" до 900", то удается дать ограничения на некоторые параметры MACHO.
Вторая статья (astro-ph/0307434) - это аналогичная, но гораздо более подробная и фундаментальная работа тех же авторов, сделанная на основе выборки 1147 кандидатов в широкие двойные системы их Нового Лютеновскоко (Luyten) Каталога. Здесь вы найдете самые подробные разъяснений, если эта тема Вас заинтересует.
В центре нашей Галактики находится сверхмассивная черная дыра с массой около 2-3 миллионов масс Солнца. Как известно, черные дыры аккрецируют окружающее вещество, что обычно приводит к появлению рентгеновского источника. Наше галактическое ядро в этом смысле является очень неактивным: светимость черной дыры составляет порядка одной десятимиллионной от предельной светимости. Это очень мало. Теоретикам пришлось немало потрудиться, чтобы придумать, как можно объяснить такое положение дел. Как обычно теоретики перестарались: предложено несколько механизмов, объясняющих низкую эффективность аккреции. Кратко опишем два механизма. Первый - адвекция. В этом случае горячее вещество утекает под горизонт, не успев излучить запасенную энергию. Второй - струи. Энергия уносится не электромагнитным излучением, а переходит в кинетическую энергию струи (об этих механизмах мы неоднократно писали - см. архив наших обзоров, темы "аккреция" и "черные дыры"). Выделить какой из механизмов является "единственно правильным" - не удается. Необходимо наблюдать...
Наблюдения выявили интересный феномен - рентгеновские вспышки. Впервые это было зарегистрировано в 2000 г. на спутнике Чандра. В этой статье авторы представляют данные спутника XMM-Newton по самой яркой вспышке. Светимость ее все равно невелика: 3-4 1035 эрг/с. Для объяснения вспышек также предложено несколько механизмов. Чем больше наблюдений - тем больше ограничений на теоретические модели. Новые наблюдения тут особенно важны, т.к. зарегистрированная вспышка не только самая яркая, но она еще имеет очень мягкий спектр, симметричную кривую блеска и не показывает существенных спектральных вариаций со временем. Это - новый вызов теоретикам.
Несколько месяцев назад в средствах массовой информации активно обсуждалось обнаружение интересной структуры в нашей Галактике: кольцевой структуры на расстоянии порядка 17 кпк от центра. В этой работе авторы проводят тщательное исследование этой структуры и приходят к выводу, что скорее всего в направлении антицентра (созвездие Единорога) мы видим остаток поглощения небольшой галактики. Т.е. по всей видимости это образование не является однородной структурой, окружающей нашу Галактику.
Большая статья, посвященная истории звездообразования в области галактического центра.
С одной стороны известно, что в центре Галактики много молодых звезд, т.е. недавно там была довольно мощная вспышка звездообразования. С другой стороны ясно, что там много очень старых звезд. Используя очень большую выборку объектов, авторы пытаются детально восстановить историю звездообразования в этом непрстом районе нашего звездного острова. Основные выводы таковы: более 75 процентов звезд внутри нескольких парсек имеют возраст более 5 миллиардов лет, темп звездообразования существенно изменялся со временем.
Похоже все уже согласились с наличием черной дыры массой примерно 3.106 Mo в центре нашей Галактики. Это утверждение подтверждается как инфракрасными наблюдениями источника Sagitarrius A*, так и динамикой звезд внутри центрального 0.1 пк.
Вопросы вызывает другой факт - наиболее яркие звезды на расстоянии 0.1 пк, собственные движения которых наблюдаются, являются массивными и, следовательно, молодыми. Откуда они взялись? Там где они находятся сейчас им образоваться просто не из чего. Приблизиться к центральной черной дыре с бОльших расстояний (например с 1 пк) под действием динамического трения они бы не смогли - характерное время подобной диффузии существенно превышает время жизни массивных звезд.
Авторы данной работы предполагают, что наблюдаемые нами звезды были сброшены со своих орбит за пределами 1 пк черной дырой промежуточной массы (103-104 Mo), обращающейся вокруг центра Галактики по достаточно удаленной орбите. Подтверждением существования второй черной дыры может послужить обнаружение смещения связанного с центральной черной дырой радиоисточника под действием гравитации второй дыры. Несмотря на то, что масса второй дыры составляет долю процента от центральной - современная астрометрия может зарегистрировать подобное смещение.
Небольшой рассказ о ранних (60-е - 80-е гг.) наблюдениях центра Галактики в радиодиапазоне. Источник Sgr A* - это собственно наша сверхмассивная черная дыра. Точнее сказать так обозначили (в 1982 г.) радиоисточник в самом центре Галактик, внутри которого сидит наша черная дыра.
ISO - Infrared Space Observatory. ISOGAL - обзор центральной (закрытой пылью) части Галактики на этой обсерватории. На 16 квадратных градусах, приподняв пылевую завесу, ученые увидели около 100 000 источников. В основном это звезды: как молодые, так и уже проэволюционировавшие (звезды асимптотической ветви, красные гиганты). К статье прилагаются довольно интересные картинки.
Астрономам иногда удается получить очень необычные картинки.
Рентгеновский спутник RXTE (Rossi X-Ray Timing Explorer) исследовал небо самыми разными способами. Один из них - рентгеновские сканы - когда наблюдались все объекты в очень узкой, но длинной полоске. Большинство таких сканов проводилось вблизи центра нашей Галактики, и их набралось так много, что стало возможным построить картину центра только по этим данным. Полученная "карта" показана на первом рисунке (чернота сканов пропорциональна зарегистрированному потоку излучения, кружками обведены известные рентгеновские источники). На втором рисунке - полученный по этим же данным "разрез" Галактики (черные символы - рентгеновская светимость красная кривая - интенсивность излучения в линии CO, синяя гистограмма - количество остатков сверхновых на бин).
|
Омега Центавра - одно из самых больших и массивных шаровых скоплений нашей Галактики. Некоторые из сценариев его происхождения предполагают, что когда-то оно было ядром карликовой галактики - спутника Млечного Пути. Но эта галактика находилась слишком быстро и была разрушена приливными силами, сохранилось - в виде шарового скопления - только ядро, ее наиболее плотная и компактная часть. Остальные звезды были разбросаны по Галактике. Какими кинематическими свойствами они теперь обладают? Эти звезды попадают в сферическую составляющую Галактики, они имеют высокие (~300 км/с) радиальные скорости. Существенная часть этих звезд имеет обратное движение. Результаты проведенных авторами расчетов показаны на рисунке.
В связи с новыми данными наблюдений ученых все больше волнует вопрос "Что происходит в центре Галактики?" За прошедшие дни кроме большого числа работ по сверхмассивным черным дырам в других галактиках появилась серия очень разных статей, посвященных центральной области нашего Млечного Пути. Также расскажем о работах в порядке их появления в Архиве.
Начнем с теоретической работы МакМиллана и Зварта "Судьба звездного
скопления вблизи центра Галактики: аналитические
рассуждения" (astro-ph/0304022).
В данной работе изучается судьба молодого звездного скопления, падающего на
галактический центр с относительно небольшого расстояния (несколько десятков
парсек).
Поскольку авторы решили рассмотреть проблему аналитически, им конечно же
приходится делать упрощающие предположения. Однако, это лишь статья N1.
А Portegies Zwart известен и как очень хороший специалист по компьютерному
моделированию....
Переходим к другим работам.
Sgr A* - "наша" сверхмассивная черная дыра. Точнее, это обозначение источника в центре нашей Галактики, который непосредственно связан с черной дырой.
Последние 10 лет группа немецких ученых получает все более и более точные данные по движению звезд вокруг центра Галактики. Статья "Положение, движение и масса Sgr A*" - это их очередной "отчет о проделанной работе".
Относительно недавно они начали использовать новую аппаратуру, работающую в инфракрасном диапазоне, что позволило существенно повысить точность наблюдений. В данной работе они дают нижний предел на массу черной дыры 4 105 солнечных масс. Вообще сейчас наилучшие оценки массы дают порядка 2 106 масс Солнца. Но, учитывая специфичность астрономии, точный нижний предел конечно же не будет лишним... (См. также статью этой группы о центральном звездном скоплении нашей Галактики - astro-ph/0304197).
Кратко расскажем еще о нескольких статьях.
Центр Галактики сейчас очень активно исследуется как экспериментаторами, так и теоретиками. См., например, статью Quataert "Radiatively Inefficient Accretion Flow Models of Sgr A*" (astro-ph/0304099), посвященную важному вопросу о низкой эффективности аккреции на нашу сверхмассивную черную дыру (тут же и другая статья Quataert в соавторстве с Feng Yuan, где авторы также изучают вопрос о низкой эффeктивности аккреции). В следующей теоретической статье "X-ray flares from Sgr A*: star-disk interactions?" (astro-ph/0304126) разбирается проблема рентгеновских вспышек от Sgr A*. Не отстают и экспериментаторы: Lu, Wang, Lang "The Chandra Detection of Galactic Center X-ray Features G359.89-0.08 and G359.54+0.18" (astro-ph/0304101). Здесь описывается открытие двух любопытных рентгеновских источников в непосредственной близи от SgrA*.