Наче бджоли навколо вулика: "Габбл" дослідив рій карликових галактик навколо Андромеди

У рамках амбітної програми спостережень космічного телескопа "Габбл" астрономи дослідили всі відомі галактики-супутники, що складають бурхливу "екосистему" Андромеди.

Про це розповідають в Науковому інституті космічного телескопа (STScI), передають OstanniPodii.com.

Розташована на відстані 2,5 мільйона світлових років від нас, велична галактика Андромеди неозброєним оком виглядає як тьмяний веретеноподібний об′єкт, кутовий розмір якого приблизно дорівнює розміру повного Місяця. Але звичайні спостерігачі не бачать рою з близько трьох десятків малих галактик-супутників, які кружляють навколо галактики Андромеди, наче бджоли навколо вулика.

Використавши спостереження з більш ніж 1000 орбіт "Габбла", дослідники створили точну 3D-карту всіх відомих карликових галактик, що обертаються навколо Андромеди, і реконструювали те, наскільки ефективно вони формували нові зорі протягом майже 14 мільярдів років життя Всесвіту.

У дослідженні, опублікованому в The Astrophysical Journal, "Габбл" виявив помітно відмінну екосистему від нашого Чумацького Шляху, навколо якого обертається менша кількість галактик-супутників. Це дає наукові підказки про те, як Чумацький Шлях і галактика Андромеди еволюціонували різними шляхами протягом мільярдів років. Наш Чумацький Шлях був відносно спокійним. Але схоже, що Андромеда мала більш динамічну історію, на яку, ймовірно, вплинуло велике злиття з іншою великою галактикою кілька мільярдів років тому. Те злиття, а також той факт, що Андромеда вдвічі масивніша за наш Чумацький Шлях, може пояснити численну та різноманітну популяцію карликових галактик.

Досліджувати всю систему супутників Чумацького Шляху в такий всеосяжний спосіб дуже складно, оскільки ми перебуваємо всередині нашої галактики. Неможливо це зробити й для інших великих галактик, оскільки вони надто далеко, щоб детально вивчити малі галактики-супутники. Найближча галактика, яка має масу, порівняну з Чумацьким Шляхом, та знаходиться поза Андромедою -- це M81, на відстані майже 12 мільйонів світлових років.

Цей погляд на систему супутників Андромеди з такої близкості дозволяє нам зрозуміти, що впливає на еволюцію цих малих галактик. "Ми бачимо, що тривалість, протягом якої супутники можуть продовжувати формувати нові зорі, дійсно залежить від того, наскільки вони масивні й наскільки вони близькі до галактики Андромеди", - сказав провідний автор дослідження Алессандро Савіно з Каліфорнійського університету в Берклі. "Це чітке свідчення того, як зростання малих галактик порушується під впливом такої масивної галактики, як Андромеда".

"Все, що розкидане по системі Андромеди, дуже асиметричне й збурене. Схоже, що щось значне сталося не так давно", - сказав головний дослідник Деніел Вайс з Каліфорнійського університету в Берклі. "Завжди існує тенденція використовувати те, що ми розуміємо в нашій власній галактиці, для екстраполяції на інші галактики у Всесвіті. Завжди існувало занепокоєння щодо того, чи те, що ми вивчаємо у Чумацькому Шляху, може бути застосовано до інших галактик у більш широкому сенсі. Чи існує більше різноманіття серед зовнішніх галактик? Чи мають вони схожі властивості? Наша робота показала, що галактики з низькою масою в інших екосистемах пройшли інший шлях еволюції, ніж той, який ми знаємо з галактик-супутників Чумацького Шляху".

Наприклад, половина галактик-супутників Андромеди, судячи зі всього, обмежена площиною, і всі вони обертаються в одному напрямку. "Це дивно. Для нас було цілковитою несподіванкою виявити супутники в такій конфігурації, і ми досі не до кінця розуміємо, чому вони виглядають саме так", - каже Вайш.

Найяскравіша галактика-супутник Андромеди -- Мессьє 32 (M32). Це компактна еліпсоїдна галактика, яка може бути залишком ядра більшої галактики, що зіткнулася з Андромедою кілька мільярдів років тому. Після того, як вона була гравітаційно позбавлена газу й деяких зірок, вона продовжила рух по своїй орбіті. Галактика M32 містить старіші зорі, але є докази того, що кілька мільярдів років тому в ній відбулося бурхливе зореутворення. Крім M32, в Андромеді, схоже, існує унікальна популяція карликових галактик, яких немає в Чумацькому Шляху. Вони сформували більшість своїх зірок дуже рано, але потім не зупинилися. Вони продовжували формувати зорі з резервуара газу з дуже низькою швидкістю протягом набагато довшого часу.

"Зореутворення дійсно продовжувалося до набагато пізніших часів, що зовсім не те, що можна було б очікувати для цих карликових галактик", - продовжує Савіно. "Це не відображається в комп′ютерних симуляціях. Ніхто поки що не знає, що з цим робити".

"Ми виявили, що в системі супутників Андромеди є багато різноманітності, яку потрібно пояснити", - додав Вайс. "Те, як все поєднується, має велике значення для розуміння історії цієї галактики".

"Габбл" надав першу серію зображень, по яких астрономи вимірюють рухи карликових галактик. Ще через п′ять років "Габбл" або космічний телескоп "Джеймс Вебб" зможуть отримати другий набір спостережень, що дозволить зробити динамічну реконструкцію для всіх 36 карликових галактик, яка допоможе астрономам перемотати рух всієї екосистеми Андромеди на мільярди років назад.

.

• космічний телескоп Хаббла
• галактика Андромеди