Новая химическая карта локальной области нашей галактики, разработанная Китом Хокинсом из Техасского университета в Остине обнаружил новые структурные детали близлежащих спиральных рукавов Млечного Пути на расстоянии 32 600 световых лет от Земли.
С 1920-х годов ученые признали, что Солнце находится на краю одной из триллионов галактик во Вселенной. Однако выяснить структуру нашей галактики Млечный Путь оказалось непросто.
Изучить структуру других галактик относительно легко, потому что мы можем смотреть на них с расстояния, но мы находимся внутри диска нашей галактики примерно в 30 000 световых лет от края. Это очень затрудняет изучение многих деталей, кроме формы спиральных рукавов рядом с нами и того факта, что это спиральная галактика с перемычкой. Между тем, широкая дуга на дальней стороне галактики нам неизвестна напрямую из-за того, что ее заслоняют газ и пыль.
Чтобы узнать больше, Хокинс обратился к химической картографии, которая определяет местоположение объектов в галактике на основе их химического состава. Используя данные многообъектного волоконно-оптического телескопа Large Sky Area (LAMOST) и космического телескопа Gaia, которые предоставили данные о химическом составе двух миллиардов объектов, он смог увидеть вещи, которые не видны, используя только свет.
Хокинс искал особенно молодые звезды, которые отличаются своей металличностью или более высокими концентрациями элементов, более тяжелых, чем водород и гелий. Эти тяжелые элементы более распространены в молодых звездах, чем в старых, потому что с возрастом Вселенной образуется больше этих элементов.
Первые звезды во Вселенной после Большого взрыва почти полностью состояли из водорода и гелия с добавлением небольшого количества микроэлементов. По мере того как старые звезды умирали, особенно когда они взрывались как сверхновые, новые звезды могли поглотить больше тяжелых элементов. Поскольку новые звезды, как правило, формируются на передних кромках галактических спиральных рукавов, где газ и пыль концентрируются, словно проходящей волной, поиск их химических сигнатур раскрывает детали структуры рукава. Между тем, отсутствие этих сигнатур указывает на наличие промежутка между рукавами.
«Важным выводом является то, что спиральные рукава действительно содержат больше металлов, — сказал Хокинс. «Это иллюстрирует ценность химической картографии для определения структуры и формирования Млечного Пути. Она может полностью изменить наше представление о Галактике».
Исследование было опубликовано в Ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества.