Аресибо был самым большим радиотелескопом с одной тарелкой в мире, прежде чем его превзошел в 2016 году китайский телескоп FAST. В конце 2020 года платформа приемника Аресибо рухнула на расположенную под ней тарелку, разрушив телескоп. Однако данные, собранные до окончательного коллапса, помогают астрономам понять формирование и распределение галактик, близких к нашей собственной.
Теперь группа исследователей из Университета Западной Австралии и Международного центра радиоастрономических исследований (ICRAR) в Перте использовала наблюдения Аресибо для проверки так называемой отношение падения. Введенная в 1983 году Майклом Фоллом, эта формула предполагает, что масса звезд в галактике и вращение (изучаемое с помощью углового момента) самой галактики связаны друг с другом. Это позволило бы определить, как будет расти и развиваться галактика.
Самая большая выборка галактик такого рода
Данные Аресибо, использованные для исследования, включают не менее 564 галактик различной формы и возраста. Самый большой образец такого рода из когда-либо собранных! Ведущим автором исследования, финансируемого Австралийским исследовательским советом, является Дженнифер Хардвик, и она объясняет, что их выводы могут помочь в понимании последующего формирования и эволюции многих галактик, включая нашу собственную.
«Хотя отношение падения была впервые предложена почти 40 лет назад, предыдущие исследования по уточнению ее свойств имели небольшие выборки и были ограничены типами используемых галактик«, — говорит Хардвик. «Эта работа ставит под сомнение нынешнее понимание астрономами того, как галактики меняются в течение своей жизни. И это накладывает ограничения на будущих исследователей для дальнейшего развития этих теорий«.
Как отметила Хардвик, предыдущие исследования отношения падения были ограничены типом и количеством известных галактик с точными разрешенными данными. Именно эти данные, по сути, используются для измерения вращения галактик с помощью эффекта Доплера. «Поскольку галактики развиваются в течение миллиардов лет, нам необходимо работать с моментальными снимками их эволюции, сделанными на разных этапах их жизни. И попытаться реконструировать их путешествие«, — объясняет Хардвик.
Исследование показывает, что связь между массой звезд и вращением галактики не такая, как предполагалось ранее. В частности, различные типы галактик демонстрируют различную взаимосвязь между этими двумя свойствами! Этот результат оставил у астрономов много вопросов без ответа о жизненном цикле галактики.
Руководитель и соавтор Хардвика, профессор Лука Кортезе, считает, что важно пересматривать результаты исследований по мере развития технологий. Это сделает исследование все более надежным и безопасным.
Кортезе заявляет:
Прежде чем мы перейдем к новым открытиям, жизненно важно пересмотреть предыдущие знания, чтобы убедиться, что наши основы верны. С самого начала внегалактической астрономии было ясно, что угловой момент является ключевым свойством для понимания того, как галактики образуются и развиваются. Однако из-за сложности измерения углового момента у нашей теории не было прямых наблюдательных ограничений.
Несмотря на крах радиотелескопа Аресибо, перепись галактик, которую он обеспечил, будет незаменима для продолжения этих и будущих исследований. В частности, наблюдения телескопа за содержанием атомарного водорода в галактиках окажут большую помощь в понимании их газообразного состава.
«Эта работа служит важным ориентиром для будущих исследований«, — говорит Кортезе. «Она предлагает одно из лучших измерений связи между угловым моментом и другими свойствами галактик в локальной Вселенной«. Нам придется подождать до второй половины этого десятилетия, прежде чем этот тип исследования будет повторен с помощью данных, собранных радиотелескопами, которые сейчас находятся в процессе строительства, тестирования или испытания:
- SKA, квадратно-километровая решетка, строящаяся в Австралии и Южной Африке
- ASKAP, австралийский телескоп SKA Pathfinder Telescope
- MeerKAT, Южноафриканский телескоп Karoo Array Telescope
- FAST, китайский радиотелескоп со сферической апертурой диаметром 500 метров.
Таким образом, исследование Хардвика и её команды подчеркивает важность радиотелескопа Аресибо для астрономии на протяжении последних 58 лет, даже после его вынужденного закрытия в 2020 году.
С полным текстом исследования можно ознакомиться .