Ilustracja artysty północnej gwiaździstej rzeki. Źródło zdjęcia: Caltech Kliknij, aby powiększyć
Astronomowie znaleźli wąski strumień gwiazd rozciągający się po niebie na około 45 stopni - 90 razy szerszy niż Księżyc w pełni. Strumień emanuje z gromady 50 000 gwiazd o nazwie NGC 5466 i rozciąga się od Ursa Major (lub Big Dipper) do konstelacji Bootes. Siła grawitacji Drogi Mlecznej jest różna po przeciwnych stronach gromady gwiazd, co powoduje jej rozciąganie. Odległe gwiazdy nie są już trzymane w gromadzie i pozostają w tyle, tworząc strumień.
Astronomowie odkryli wąski strumień gwiazd rozciągający się co najmniej 45 stopni na niebie północnym. Strumień znajduje się w odległości około 76 000 lat świetlnych od Ziemi i tworzy gigantyczny łuk nad dyskiem galaktyki Drogi Mlecznej.
W marcowym numerze Astrophysical Journal Letters Carl Grillmair, współpracownik naukowy w Spitzer Science Center z California Institute of Technology oraz Roberta Johnson, absolwentka California State University Long Beach, relacjonują to odkrycie.
„Zaskoczyło nas, jak długo to trwa”, mówi Grillmair. „Gdy jeden koniec strumienia oczyszcza horyzont tego wieczoru, drugi będzie już w połowie nieba”.
Strumień zaczyna się tuż na południe od misy Wielkiego Wozu i płynie prawie prostą linią do punktu około 12 stopni na wschód od jasnej gwiazdy Arcturus w gwiazdozbiorze Bootes. Strumień emanuje z gromady około 50 000 gwiazd znanych jako NGC 5466.
Nowo odkryty strumień rozciąga się zarówno przed, jak i za NGC 5466 na swojej orbicie wokół galaktyki. Jest to spowodowane procesem zwanym odpędzaniem pływów, który ma miejsce, gdy siła grawitacji Drogi Mlecznej znacznie różni się od jednej strony gromady na drugą. Ma to tendencję do rozciągania gromady, która jest zwykle prawie sferyczna, wzdłuż linii skierowanej w stronę centrum galaktyki.
W pewnym momencie, szczególnie gdy jego orbita zbliża się do centrum galaktyki, gromada nie może już zwisać na swoich najbardziej oddalonych gwiazdach, a gwiazdy te dryfują na własnych orbitach. Zagubione gwiazdy, które znajdują się między gromadą a centrum galaktyki, zaczynają powoli poruszać się przed gromadą na swojej orbicie, podczas gdy gwiazdy dryfujące na zewnątrz, z dala od centrum galaktyki, powoli opadają z tyłu.
Fale oceaniczne są wywoływane przez dokładnie to samo zjawisko, chociaż w tym przypadku różnica grawitacji Księżyca z jednej strony Ziemi na drugą rozciąga się w oceanach. Gdyby grawitacja na powierzchni Ziemi była znacznie słabsza, oceany zostałyby wyciągnięte z planety, podobnie jak gwiazdy w strumieniu NGC 5466.
Mimo swojej wielkości strumień nigdy wcześniej nie był widziany, ponieważ jest tak całkowicie przytłoczony przez ogromne morze gwiazd na pierwszym planie, które tworzą dysk Drogi Mlecznej. Grillmair i Johnson znaleźli strumień, badając kolory i jasność ponad dziewięciu milionów gwiazd w publicznej bazie danych Sloan Digital Sky Survey.
„Okazuje się, że ponieważ wszyscy urodzili się w tym samym czasie i znajdują się mniej więcej w tej samej odległości, gwiazdy w gromadach kulistych mają dość unikatowy charakter, gdy patrzy się na rozkład ich kolorów i jasności”, mówi Grillmair.
Wykorzystując technikę zwaną filtrowaniem dopasowanym, Grillmair i Johnson przypisali każdej z gwiazd prawdopodobieństwo, że kiedyś mogła należeć do NGC 5466. Patrząc na rozkład tych prawdopodobieństw na niebie, „strumień po prostu nas dotarł i uderzył nas.
„Nowy strumień może być nawet dłuższy niż wiemy, ponieważ jesteśmy ograniczeni na południowym krańcu zasięgiem obecnie dostępnych danych” - dodaje. „Większe ankiety w przyszłości powinny być w stanie znacznie wydłużyć znaną długość strumienia, być może nawet na całym niebie”.
Gwiazdy tworzące strumień są zbyt słabe, aby nieuzbrojone ludzkie oko mogło je zobaczyć. Ze względu na ogromne odległości są one około trzy miliony razy słabsze niż nawet najsłabsze gwiazdy, jakie możemy zobaczyć w bezchmurną noc.
Grillmair mówi, że takie odkrycia są ważne dla naszego zrozumienia tego, co składa się na galaktykę Drogi Mlecznej. Podobnie jak ziemskie rzeki, takie strumienie pływowe mogą nam powiedzieć, która droga jest „w dół”, jak strome jest zbocze i gdzie znajdują się góry i doliny.
Mierząc pozycje i prędkości gwiazd w tych strumieniach, astronomowie mają nadzieję ustalić, ile zawiera Ciemna Materia Drogi Mlecznej i czy ciemna materia jest rozmieszczona płynnie, czy w ogromnych kawałkach na orbicie.
Oryginalne źródło: Caltech News Release
