Grupa naukowców pracująca w projekcie astronomicznym zwanym the Sloan Digital Sky Survey (SDSS), będącym największym przeglądem nieba jaki dotychczas przeprowadzono, przedstawiła 3 czerwca na spotkaniu Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego wyniki obserwacyjne niezbicie potwierdzające hipotezę, że pole grawitacyjne naszej Galaktyki prowadzi do zniszczenia poprzez rozszarpanie kulistych gromad gwiazd.
Gromady kuliste są skupiskami zwykle kilkuset tysięcy gwiazd ułożonych sferycznie symetrycznie, których ilość rośnie znacząco w kierunku centrum gromady. Chyba najbardziej interesującą cechą tych obiektów jest ich wiek - można je z powodzeniem nazwać kosmicznymi Matuzalemami, ponieważ najstarsze gromady kuliste, a w szczególności jedna z nich o numerze w katalogu Messiera M 107, są prawie tak stare jak nasz Wszechświat - liczą około 15 miliardów lat, podczas gdy sam Wszechświat jest jedynie o miliard lat starszy (zakładając najbardziej popularny obecnie model kosmologiczny z niezerową tzw. stałą kosmologiczną). Jeśli wyobrażać sobie naszą Galaktykę czyli Drogę Mleczną jako dysk o średnicy około 30000 pc (1 pc czyli 1 parsek równa się 3.26 lat świetlnych) gdzie znajduje się większość gwiazd razem z naszym Słońcem, to gromady kuliste rozłożone są nie w dysku lecz w kuli o średnicy rzędu średnicy dysku, o środku w centrum galaktyki czyli w tzw. halo galaktycznym, zbudowanym najprawdopodobniej z nieświecącej materii.
Właśnie w halo Drogi Mlecznej, wysoko ponad dyskiem Galaktyki, w odległości około 23 kpc od Słońca położona jest gromada kulista zwana Palomar 5, która jest gromadą z "dolnej półki", a więc nieobfitą w gwiazdy (zawiera ich tylko około 10000), jest dość słabo świecąca i rozmyta na niebie. Właśnie te cechy zasugerowały naukowcom z Max Planck Institut for Astronomy w Heidelbergu (Niemcy) uczestniczących w projekcie SDSS, dr. M.Odenkirchen oraz dr. E.Grebel, że gromada ta może być poddana niszczącemu działaniu sił pływowych pochodzących od naszej Galaktyki. Ze względu na to, że poszczególne części gromady poddane są działaniu różnie skierowanych i o różnej wartości sił grawitacyjnych (sił pływowych), gromada ulega powolnemu rozrywaniu. Odkrycie to przynosi pierwsze tak dokładne obserwacje gromady wraz z fragmentami od niej oderwanymi. Zdjęcie przedstawia gromadę Palomar 5 (najjaśniejszy fragment w centrum) wraz z ogonami materii wyssanej z niej przez siły pływowe. Ogony te zawierają 65% masy całego układu gromada-ogony. Zdjęcie pokazuje także prawdopodobny tor ruchu gromady wokół centrum Galaktyki. Na osiach wokół zdjęcia odłożono współrzędne na sferze niebieskiej - na osi odciętych rektascensję (odpowiednik długości geograficznej na globusie), a na osi rzędnych deklinację (odpowiednik szerokości geograficznej).
Warto zauważyć, że rozciągłość na niebie "ogona" gromady Palomar 5 to aż około 10 stopni czyli 20 średnic tarczy Księżyca, co przekłada się na 4 pc rozmiaru fizycznego. Pomimo tak dużych rozmiarów na niebie dopiero zaawansowane techniki obróbki danych jakie stosuje się w pełni zautomatyzowanym przeglądzie SDSS pozwoliły na odseparowanie delikatnej struktury gromady i ogonów od innych obiektów astronomicznych widzianych w tym obszarze nieba.
Jednak najważniejszym wnioskiem z tych badań wydaje się być możliwość badania rozkładu masy w halo naszej Galaktyki, który jest bardzo słabo poznany ze względu na to, że większość materii ukryta jest w formie materii nieświecącej, innej niż ta w gwiazdach, więc trudnej do obserwacji. Jedynie efekt działania sił grawitacyjnych pochodzących od tej materii może nam dać informacje o rozkładzie masy w galaktykach. Dr. E.Grebel mówi o trudnościach związanych z takimi badaniami: "Ruchy obiektów poruszających się wokół centrum Galaktyki są nadal słabo poznane. Zwykle musimy czekać dziesięciolecia aby zmierzyć ledwie dostrzegalny ruch gromady kulistej na niebie". Badacze przypuszczają, że gromady kuliste były znacznie bardziej liczne w początkach formowania się Galaktyki, ale większość z nich została już dawno rozszarpana na kawałki przez bezlitosne pole grawitacyjne naszej Drogi Mlecznej.
Źródło | J.Guzik
Na rysunku: Wykres z omawianej publikacji
(Tekst ukazał się pierwotnie w serwisie Orion, którego zasoby zostały włączone do portalu Urania)
