Хотя сотни огромных облаков газа с высокой скоростью кружат вокруг окраин нашей галактики, это так называемое «Облако Смита» уникально, потому что его траектория хорошо известна. Новые наблюдения Хаббла предполагают, что он был запущен из внешних областей галактического диска около 70 миллионов лет назад. Облако было обнаружено в начале 1960-х годов докторантом астрономии Гейл Смит, которая обнаружила радиоволны, излучаемые его водородом.Облако движется по курсу обратного столкновения, и ожидается, что оно врежется в диск Млечного Пути примерно через 30 миллионов лет.
Когда это произойдет, астрономы полагают, что это вызовет впечатляющую вспышку звездообразования, что, возможно, даст достаточно газа, чтобы образовалось 2 миллиона солнц.«Облако — это пример того, как галактика меняется со временем», — пояснил руководитель группы Эндрю Фокс из Научного института космического телескопа в Балтиморе, штат Мэриленд. «Это говорит нам о том, что Млечный Путь — это бурлящее, очень активное место, где газ может выбрасываться из одной части диска, а затем возвращаться обратно в другую».
«Наша галактика рециркулирует свой газ через облака, например Облако Смита, и формирует звезды в других местах, чем раньше. Измерения Хаббла Облака Смита помогают нам визуализировать, насколько активны диски галактик», — сказал Фокс.
Астрономы измерили, что эта область газа в форме кометы имеет длину 11000 световых лет и 2500 световых лет в поперечнике. Если бы облако можно было увидеть в видимом свете, оно охватило бы небо с видимым диаметром в 30 раз больше, чем размер полной Луны.Астрономы долгое время думали, что Облако Смита могло быть несостоявшейся беззвездной галактикой или газом, падающим в Млечный Путь из межгалактического пространства.
Если любой из этих сценариев окажется верным, облако будет содержать в основном водород и гелий, а не более тяжелые элементы, создаваемые звездами. Но если бы он пришел из галактики, он бы содержал больше элементов, обнаруженных в нашем Солнце.
Команда использовала Хаббл, чтобы впервые измерить химический состав Облака Смита, чтобы определить, откуда оно взялось. Они наблюдали ультрафиолетовый свет ярких ядер трех активных галактик, которые находятся на расстоянии миллиардов световых лет от облака. Используя спектрограф космического происхождения Хаббла, они измерили, как этот свет фильтруется через облако.
В частности, они искали в облаке серу, которая может поглощать ультрафиолетовый свет. «Измеряя содержание серы, вы можете узнать, насколько облако обогащено атомами серы по сравнению с солнцем», — пояснил Фокс. Сера — хороший показатель того, сколько тяжелых элементов находится в облаке.Астрономы обнаружили, что Облако Смита так же богато серой, как и внешний диск Млечного Пути, область примерно в 40 000 световых лет от центра галактики (примерно на 15 000 световых лет дальше, чем наше Солнце и Солнечная система).
Это означает, что Облако Смита было обогащено звездным материалом. Этого бы не произошло, если бы это был чистый водород из-за пределов галактики или если бы это был остаток несостоявшейся галактики, лишенной звезд.
Вместо этого облако, похоже, было выброшено из Млечного Пути и теперь бумерангом возвращается обратно.Хотя это решает загадку происхождения Облака Смита, возникают новые вопросы: как облако попало туда, где оно находится сейчас? Какое катастрофическое событие могло катапультировать его с диска Млечного Пути и как он остался нетронутым?
Может ли это быть область темной материи — невидимой формы материи — которая прошла через диск и захватила газ Млечного Пути? Ответы можно найти в будущих исследованиях.