V-kosmose.com

Наблюдения за Галактикой Сомбреро указывают на её бурное прошлое

Любит ли он меня? Желает ли быть вместе? Гадание онлайн на картах Таро ответит
Наблюдения за Галактикой Сомбреро указывают на ее бурное прошлое

Фото: NASA/HUBBLE

Согласно новым данным, полученным космическим телескопом Хаббл, астрономы предполагают, что край диска галактики Сомбреро может скрывать следы столкновения с другой галактикой. С помощью сверхчувствительной оптики телескопа ученым удалось рассмотреть десятки тысяч отдельных звезд, расположенных за галом галактики Сомбреро – области, расположенной за центральной частью галактики, где обычно обитают старые звезды. Но согласно новому исследованию, в этой области галактики было обнаружено большое скопление молодых богатых металлом звезд, с небольшой примесью более старых бедных металлом. Это открытие переворачивает понимание эволюции галактики Сомбреро. Слияние галактик в прошлом смогло бы все объяснить, однако Сомбреро не имеет видимых следов недавнего столкновения.

«Сомбреро всегда была уникальной странной галактикой, и именно это делает её невероятно интересной», - сказал Пол Гудфруа, исследователь из Научного института космического телескопа, Балтимор. «Последние измерения металличности звезд в галактике Сомбреро, проведенные Хабблом, помогут нам лучше понять теорию образования и эволюции галактик».

Слева представлено изображение галактики Сомбреро (M104) вместе с её гало, которое выходит далеко за пределы яркости диска. Хаббл сфотографировал две области гало (одна из них отмечена белым квадратом). Изображения справа увеличивают, чтобы показать уровень детализации, доступный Хабблу. Оранжевый квадрат справа в центре содержит множество звезд гало. Число звезд многократно увеличивается в изображение справа внизу (синий квадрат). Каждый кадр содержит яркое шаровое скопление звезд, которых много в гало галактики. Фото: NASA/Digitized Sky Survey/P. Goudfrooij (STScI)/The Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

Слева представлено изображение галактики Сомбреро (M104) вместе с её гало, которое выходит далеко за пределы яркости диска. Хаббл сфотографировал две области гало (одна из них отмечена белым квадратом). Изображения справа увеличивают, чтобы показать уровень детализации, доступный Хабблу. Оранжевый квадрат справа в центре содержит множество звезд гало. Число звезд многократно увеличивается в изображение справа внизу (синий квадрат). Каждый кадр содержит яркое шаровое скопление звезд, которых много в гало галактики. Фото: NASA/Digitized Sky Survey/P. Goudfrooij (STScI)/The Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

«Наблюдения Хаббла за галом Сомбреро переворачивают наше общепринятое понимание состава и металличности звезд галактик с ног на голову», - добавил со-исследователь Роджер Коэн из этого же института.

Галактика Сомбреро или объект М104 из каталога Шарля Мессье долгое время была одна из самых наблюдаемых объектов астрономами – любителями благодаря своей яркой и четкой структуре. Теперь галактика получила новый толчок к своему исследованию благодаря её гало, наполненному богатыми на металл звездами, которые обычно расположены в центре галактик. Ученые обратились к компьютерному моделированию для того, чтобы объяснить загадочное явление. Результаты моделирования предполагают, что в прошлом имело место быть слияние крупных галактик, несмотря на то, что визуально Сомбреро не имеет признаков недавнего столкновения с другой галактикой. Результаты исследования были опубликованы в Astrophysical Journal.

«Отсутствие звезд с низким содержанием металлов было большим сюрпризом», - сказал Гудфруа. «Однако еще большим сюрпризом стало присутствие звезд с высоким содержанием металлов».

Этот обзор галактики Сомбреро сделан при помощи наблюдений телескопов Хаббл, Чандра и Спитцер. На главном изображении совмещены данные всех троих, а вставки отображают конкретные показатели. Рентгеновский обзор Чандра (синий) демонстрирует горячий газ и точки – смесь объектов в самой галактике и квазаров на фоне. Видимое наблюдение Хаббла (зеленый) – выпуклость звездного света, блокируемая пылью, светящейся оранжевым в инфракрасном свете Спитцера.

Этот обзор галактики Сомбреро сделан при помощи наблюдений телескопов Хаббл, Чандра и Спитцер. На главном изображении совмещены данные всех троих, а вставки отображают конкретные показатели. Рентгеновский обзор Чандра (синий) демонстрирует горячий газ и точки – смесь объектов в самой галактике и квазаров на фоне. Видимое наблюдение Хаббла (зеленый) – выпуклость звездного света, блокируемая пылью, светящейся оранжевым в инфракрасном свете Спитцера. ФОТО: Hubble, Chandra, Spitzer

Обычно в гало галактике располагаются старые бедные на металл звезды, а в центре и главном диске расположены наоборот молодые, богатые на металл звезды. Металличность звезд определяется составом и эволюцией самой галактике. Если галактика богата на элементы, то внутри неё кипит процесс звездообразования, и чем богаче галактика на материю, тем выше металличность звезд.

Наблюдение также осложняется присутствием старых шаровых скоплений звезд. Согласно общепринятой теории ожидается, что звезды с малой металличностью должны покинуть пределы шаровых скоплений и стать частью гало галактики, но по какой-то причине этого не произошло в галактике Сомбреро. Исследователи сравнили результаты наблюдений с недавними компьютерными моделированиями, чтобы понять, что могло послужить причиной таких изменений в М104.

Результаты наблюдений ошеломили ученых, согласно им галактика Сомбреро претерпела слияния с другой очень крупной галактикой. В отличие от галактики Млечный Путь, которая, как считается миллиарды лет назад поглотила несколько маленьких спутниковых галактик, Сомбреро могла столкнуться только с себе подобной или еще большой галактикой. Дело в том, что богатые на металл звезды могут образовываться только в главном диске только больших, богатыми на материал галактиках. Спутниковые же галактики содержат звезды с низкой металличностью, которые были образованы в основном из водорода и гелия, оставшегося от Большого взрыва.

Антенны – две спиральные галактики, установившие контакт сотни миллионов лет назад. Это одни из ближайших и наиболее юных примеров сливающихся галактик. Практически половина отображенные слабых объектов – молодые скопления, вмещающие десятки тысяч звезд. Оранжевые пятна слева и правее от центра – два галактических ядра, наполненных древними звездами. Их пересекают коричневые пылевые нити. В галактиках много синих регионов формирования звезд, окруженных горящим водородом в газообразном состоянии (розовый)

Антенны – две спиральные галактики, установившие контакт сотни миллионов лет назад. Это одни из ближайших и наиболее юных примеров сливающихся галактик. Практически половина отображенные слабых объектов – молодые скопления, вмещающие десятки тысяч звезд. Оранжевые пятна слева и правее от центра – два галактических ядра, наполненных древними звездами. Их пересекают коричневые пылевые нити. В галактиках много синих регионов формирования звезд, окруженных горящим водородом в газообразном состоянии (розовый). ФОТО: Hubble, Chandra, Spitzer

Результаты моделирования для Сомбреро удивительны, так как её четко выраженный и гладкий диск не имеет видимых признаков нарушения. Для сравнения, многочисленные взаимодействующие галактики, такие как галактики Антенны, получили свое название из-за искаженного вида их спиральных рукавов, которое образовалось в результате гравитационного воздействия. В ходе слияния двух больших галактик обычно образуется эллиптическая галактика с раздутым Гало. Этот процесс обычно длится миллиарды лет. Но Сомбреро никогда не подходило под традиционное определение спиральной или эллиптической галактики. Она что-то среднее.

Галактика Сомбреро была выбрана для этого исследования в основном из-за её уникальной морфологии и структуры. Исследователи хотели выяснить, как образуются такие «гибридные» галактики.

Команда исследователей ожидает, что будущие наземные обсерватории и космические телескопы проложат исследование уникальных свойств Сомбреро. Широкополосный инфракрасный обзорный телескоп (WFIRST) с полем зрения, в 100 раз превышающим поле зрения Хаббла, будет способен получать непрерывное изображение гало галактики, одновременно собирая больше звезд в инфракрасном свете. Космический телескоп Джеймса Уэбба также будет полезен своим разрешением благодаря большой чувствительности к инфракрасному излучению.