Используя космический телескоп NASA «Хаббл», астрономы впервые точно измерили скорость вращения галактики, основываясь на точном, подобном часам, движении её звезд.
Согласно их анализу, центральная часть галактики Большое Магелланово Облако (БМО), которая является соседкой нашего Млечному Пути, совершает полный оборот каждые 250 млн. лет. Примерно столько же времени требуется и нашему Солнцу, чтобы завершить полный оборот вокруг центра галактики Млечный Путь.
Roeland van der Marel из Научного института космического телескопа (Space Telescope Science Institute) и Nitya Kallivayalil из University of Virginia использовали данные космического телескопа «Хаббл», чтобы измерить среднее движение сотен отдельных звезд в БМО, расположенном в 170 тысячах световых лет от Земли. «Хаббл» фиксировал незначительные изменения местоположения звезд БМО на протяжении порядка 7 лет.
По словам Kallivayalil, изучение этой соседней галактик, путём отслеживания движения звезд, позволяет учёным воссоздать более полную картину внутренней структуры дисковых галактик. Исследователь отмечает, что, зная скорость вращения галактики, можно выяснить, как именно происходило её формирование, к тому же данный показатель может использоваться для расчёта её массы.
Дискообразные галактики, такие как Млечный путь и Большое Магелланово Облако, вращаются подобно карусели. Точность данных «Хаббл» послужила отправной точкой для создания нового способа определения специфики вращения галактики по «поперечному» движению звезд. Астрономы уже давно измеряют «поперечное» движение близлежащих небесных объектов, однако лишь после запуска «Хаббл» перед ними открылись новые возможности, позволяющие отслеживать специфику вращения галактики.
По словам Roeland van der Marel, ведущего автора научной статьи, опубликованной 1 февраля 2014 года в журнале Astrophysical Journal, БМО – крайне важная, с научной точки зрения, галактика, потому что находится чрезвычайно близко к Млечному Пути. Учёный признается, что исследовать Млечный Путь крайне сложно, потому что Солнечная система находится внутри неё. На чтобы не смотрели астрономы – это взгляд изнутри. Изучать внутреннюю структуру галактики намного лучше, когда её рассмотрение происходит извне.
За последние 100 лет астрономам удалось вычислить скорости вращения галактики, наблюдая за небольшими изменениями в спектре её звездного света. Эти изменения известны как эффект Доплера. Следствием эффекта Доплера является красное и фиолетовое смещение. Фиолетовое представляет собой смещение спектральных линий в сторону коротковолновой (фиолетовой) области спектра, а красное, соответственно, в красную (длинноволновую)сторону. Фиолетовое смещение в отличие от красного, означает приближение объекта к наблюдателю.
Недавно измеренные «Хабблом» параметры движения в комплексе с «доплеровским» движением», измеренным ранее, предоставили новую информацию о скорости вращения БМО. Комбинируя результаты, команда исследователей получила полное трёхмерное преставление звездных движений в соседней галактике.
По словам Roeland van der Marel, благодаря «Хаббл» учёные впервые смогли отследить, как именно вращается галактика в плоскости неба.
Исследовательская группа использовала Wide Field Camera 3 и Advanced Camera for Surveys телескопа «Хаббл» для наблюдения на 22-мя областями обширного диска БМО. Стрелки на представленном изображении показывают предполагаемое движение в течении последующих 7 млн. лет.
Каждая из исследуемых областей содержала лишь несколько десятков звезд, а также фоновый квазар, «подпитываемый» от черной дыры, расположенной в ядре отдалённой активной галактики. Астрономы использовали квазары в качестве ориентиров для измерения движения
Эти измерения – кульминация исследований по вычислению скорости вращения БМО. Van der Marel начал анализировать вращение галактики в 2002 году, создав детализированные прогнозы относительно движения БМО, подтвердившейся «Хабблом».
По словам Kallivayalil, ввиду того, что БМО является галактическим соседом Млечного Пути, эта галактика служит отправной точкой для дальнейших исследований эволюции звезд и галактик.
Команда учёных не намерена останавливаться на достигнутом и планирует в ближайшее время провести аналогичные измерения и для Малого Магелланова Облака. Ввиду того, что галактики взаимодействуют друг с другом, проведение этого исследования позволит улучшить представление учёных о движении галактик по отношению друг к другу и вокруг Млечного Пути.
