Астрономы выяснили происхождение загадочного газового потока, циркулирующего по Млечному Пути

Огромный, высокоскоростной поток газа охватывает большую часть Млечного Пути на расстоянии около 200 000 световых лет.

Мы более или менее знаем, откуда он происходит. Он окончательно связан с Большим и Малым Магеллановыми облаками, карликовыми галактиками, которые вращаются вокруг своей орбиты и в конечном итоге будут поглощены Млечным путем. Отсюда название космической змеи — Магелланов поток.

Однако, хотя химически Магелланов поток совпадает с Магеллановыми облаками, есть один аспект, который на протяжении десятилетий озадачивал астрономов — его масса. В этом потоке газа около миллиарда солнечных масс, и модели не могли объяснить, почему две галактики-спутники теряли так много материи.

«Вот почему, — пояснила астроном Елена Д’Онгиа из Университета Висконсин-Мэдисон, — мы пришли с новым решением, которое превосходно объясняет массу потока».

Согласно их новой модели, газ не исходит из самих Магеллановых облаков. Скорее, он вытянут из их галактических ореолов — гигантских облаков газа и плазмы, которые окружают большинство галактик.

Танец Магеллановых Облаков и Млечного Пути представляет собой две вращающиеся галактики вокруг друг друга, а затем вместе вращаются вокруг более крупного Млечного Пути. Это сложное взаимодействие искажает все три галактики, и считается, что Млечный Путь разрушает Магеллановы Облака.

Ранее считалось, что приливное разрушение Млечного Пути вытянуло Магелланов поток, когда две карликовые галактики вошли в сферу гравитационного влияния Млечного Пути. Но эта модель могла объяснить только около 10 процентов наблюдаемой массы потока.

«Поток — это загадка на 50 лет, — сказал астроном Эндрю Фокс из Научного института космического телескопа. «У нас никогда не было точного объяснения того, откуда это взялось. Что действительно интересно, так это то, что мы приближаемся к объяснению сейчас».

Новым здесь является недавнее исследование, которое предполагает, что Магеллановы облака достаточно массивны, чтобы иметь свои собственные нимбы.

Команда, возглавляемая астрономом Скоттом Луккини из Университета Висконсин-Мэдисон, провела собственное моделирование Магеллановых Облаков, втягиваемых на орбиту вокруг Млечного Пути.

Они подсчитали, что ореол теплого газа вокруг Магеллановых облаков, получивший название Магелланова корона, резко изменил бы способ формирования Магелланова потока.

Согласно моделированию, формирование происходило в два этапа. Первый этап произошел задолго до того, как Магеллановы облака были захвачены Млечным путем, но когда они все еще вращались вокруг друг друга. Большое Магелланово Облако украло целую кучу материала из Малого Магелланова Облака, потеряв при этом небольшое количество газа.

Этот процесс занял около 5,7 миллиардов лет, в результате чего образовался гало из газа массой около 3 миллиардов солнечных масс, которое окутало две галактики, когда они были захвачены Млечным путем. В этот момент силы тяжести заложили основу Магелланова Потока, а ореол обеспечил от 10 до 20 процентов его окончательной массы.

На втором этапе, после того, как две галактики были захвачены на орбите Млечного Пути, взаимодействие с гравитацией нашей галактики и собственным галактическим гало потянуло примерно пятую часть массы Магеллановой короны, создав остальную часть потока.

Согласно моделированию команды, эта двухэтапная последовательность событий воспроизводит структуру и массу Магелланова потока, включая ответвление потока, называемое Ведущим рукавом, которое движется по орбите перед двумя карликовыми галактиками.

Нам еще предстоит обнаружить Магелланову корону напрямую, но модель команды предоставляет инструментарий для этого.

Облако газа должно содержать высокоионизированные состояния углерода и кремния. Используя космический телескоп Хаббл, мы можем смотреть на далекие квазары через Магелланову корону и анализировать их свет, чтобы увидеть, прошел ли он через значительные облака этих материалов на пути к Солнечной системе.

«Линии обзора фоновых квазаров дают возможность однозначного обнаружения Магеллановой короны, потому что они не загрязнены межзвездным материалом Большого Магелланова Облака», — написали исследователи в своей статье.

Исследование опубликовано в журнале Nature.

Источники: Фото: D. Nidever et al., NRAO/AUI/NSF and A. Mellinger, Leiden-Argentine-Bonn (LAB) Survey, Parkes Observatory, Westerbork Observatory, and Arecibo Observatory