Как пчелы вокруг улья: "Хаббл" исследовал рой карликовых галактик вокруг Андромеды

В рамках амбициозной программы наблюдений космического телескопа "Хаббл" астрономы исследовали все известные галактики-спутники, составляющие бурную "экосистему" Андромеды.

Об этом рассказывают в Научном институте космического телескопа (STScI), передают OstanniPodii.com.

Расположенная на расстоянии 2,5 миллиона световых лет от нас, величественная галактика Андромеды невооруженным глазом выглядит как тусклый веретенообразный объект, угловой размер которого примерно равен размеру полной Луны. Но обычные наблюдатели не видят роя из около трех десятков малых галактик-спутников, которые кружатся вокруг галактики Андромеды, словно пчелы вокруг улья.

Использовав наблюдения с более чем 1000 орбит "Хаббла", исследователи создали точную 3D-карту всех известных карликовых галактик, вращающихся вокруг Андромеды, и реконструировали то, насколько эффективно они формировали новые звезды в течение почти 14 миллиардов лет жизни Вселенной.

В исследовании, опубликованном в The Astrophysical Journal, "Хаббл" обнаружил заметно отличную экосистему от нашего Млечного Пути, вокруг которого вращается меньшее количество галактик-спутников. Это дает научные подсказки о том, как Млечный Путь и галактика Андромеды эволюционировали разными путями в течение миллиардов лет. Наш Млечный Путь был относительно спокойным. Но похоже, что Андромеда имела более динамичную историю, на которую, вероятно, повлияло крупное слияние с другой большой галактикой несколько миллиардов лет назад. То слияние, а также тот факт, что Андромеда вдвое массивнее нашего Млечного Пути, может объяснить многочисленную и разнообразную популяцию карликовых галактик.

Исследовать всю систему спутников Млечного Пути таким всеобъемлющим образом очень сложно, поскольку мы находимся внутри нашей галактики. Невозможно это сделать и для других крупных галактик, поскольку они слишком далеко, чтобы детально изучить малые галактики-спутники. Ближайшая галактика, которая имеет массу, сравнимую с Млечным Путем, и находится вне Андромеды -- это M81, на расстоянии почти 12 миллионов световых лет.

Этот взгляд на систему спутников Андромеды с такой близости позволяет нам понять, что влияет на эволюцию этих малых галактик. "Мы видим, что продолжительность, в течение которой спутники могут продолжать формировать новые звезды, действительно зависит от того, насколько они массивны и насколько они близки к галактике Андромеды", - сказал ведущий автор исследования Алессандро Савино из Калифорнийского университета в Беркли. "Это четкое свидетельство того, как рост малых галактик нарушается под влиянием такой массивной галактики, как Андромеда".

"Все, что разбросано по системе Андромеды, очень асимметрично и возмущено. Похоже, что что-то значительное произошло не так давно", - сказал главный исследователь Дэниел Вайс из Калифорнийского университета в Беркли. "Всегда существует тенденция использовать то, что мы понимаем в нашей собственной галактике, для экстраполяции на другие галактики во Вселенной. Всегда существовало беспокойство относительно того, может ли то, что мы изучаем в Млечном Пути, быть применимо к другим галактикам в более широком смысле. Существует ли большее разнообразие среди внешних галактик? Имеют ли они схожие свойства? Наша работа показала, что галактики с низкой массой в других экосистемах прошли другой путь эволюции, чем тот, который мы знаем из галактик-спутников Млечного Пути".

Например, половина галактик-спутников Андромеды, судя по всему, ограничена плоскостью, и все они вращаются в одном направлении. "Это странно. Для нас было полной неожиданностью обнаружить спутники в такой конфигурации, и мы до сих пор не до конца понимаем, почему они выглядят именно так", - говорит Вайш.

Самая яркая галактика-спутник Андромеды -- Мессье 32 (M32). Это компактная эллипсоидная галактика, которая может быть остатком ядра более крупной галактики, столкнувшейся с Андромедой несколько миллиардов лет назад. После того, как она была гравитационно лишена газа и некоторых звезд, она продолжила движение по своей орбите. Галактика M32 содержит более старые звезды, но есть доказательства того, что несколько миллиардов лет назад в ней произошло бурное звездообразование. Помимо M32, в Андромеде, похоже, существует уникальная популяция карликовых галактик, которых нет в Млечном Пути. Они сформировали большинство своих звезд очень рано, но затем не остановились. Они продолжали формировать звезды из резервуара газа с очень низкой скоростью в течение гораздо более долгого времени.

"Звездообразование действительно продолжалось до гораздо более поздних времен, что совсем не то, что можно было бы ожидать для этих карликовых галактик", - продолжает Савино. "Это не отображается в компьютерных симуляциях. Никто пока не знает, что с этим делать".

"Мы обнаружили, что в системе спутников Андромеды есть много разнообразия, которое нужно объяснить", - добавил Вайс. "То, как все сочетается, имеет большое значение для понимания истории этой галактики".

"Хаббл" предоставил первую серию изображений, по которым астрономы измеряют движения карликовых галактик. Еще через пять лет "Хаббл" или космический телескоп "Джеймс Уэбб" смогут получить второй набор наблюдений, что позволит сделать динамическую реконструкцию для всех 36 карликовых галактик, которая поможет астрономам перемотать движение всей экосистемы Андромеды на миллиарды лет назад.

.