Карликовые галактики в скоплении Гидра озадачили ученых

Фото из открытых источников

Исследовательская группа, изучающая эти галактики, обнаружила, что около половины из них показали признаки движения, которые бросают вызов предыдущим теориям о формировании и эволюции таких областей. В частности, группа обнаружила неожиданное вращательное движение звезд во многих из этих карликовых галактик. Результаты исследования были опубликованы в журнале Astronomy & Astrophysics. 

Ученые пришли к этим выводам, изучая движение звезд в 30 UDG в скоплении галактик Гидра, расположенном на расстоянии более 160 миллионов световых лет от нас. Результаты могут изменить наше понимание того, как формируются и развиваются UDG.

«Полученные нами результаты были вдвойне удовлетворительными», — заявила соавтор исследования Кьяра Буттитта из Национального института астрофизики. «Мы не только смогли вывести движения звезд в этих чрезвычайно слабых галактиках, но и обнаружили то, чего не ожидали наблюдать».

Команда использовала программу наблюдений «Looking into the weakest With MUSE» или LEWIS, проводимую интегральным полевым спектрографом MUSE, установленным на Очень Большом Телескопе (VLT). VLT — самая передовая в мире астрономическая обсерватория видимого света, расположенная в Чили.

Впервые UDG были обнаружены в 2015 году. Формирование и эволюция этих сверхслабых, странно вытянутых галактик сразу же стали загадкой для астрономов.

Результаты LEWIS позволили группе нового исследования определить, что UDG обитают в средах, которые сильно различаются по своим физическим свойствам, количеству содержащейся в них темной материи, а также по движению и составу их звезд.

В частности, ученым удалось провести детальное исследование UDG, обозначенной «UDG32». Эта карликовая галактика расположена в хвостовой части газовой нити, прикрепленной к спиральной галактике, получившей название «NGC 3314A».

Одна из возможных теорий образования UDG предполагает, что они формируются, когда нити газа вытягиваются из более крупных галактик посредством гравитационного взаимодействия.

Если в этих нитях остаются газовые облака, они могут стать слишком плотными и разрушиться, образуя звезды, которые становятся основой UDG.

Данные LEWIS подтвердили, что связь UDG32 с хвостом нити NGC3314A не является результатом случайного выравнивания. Есть что-то еще, что заставляет UDG32 казаться расположенным на кончике приливного хвоста NGC3314A.

Кроме того, UDG32 более обогащен элементами тяжелее водорода и гелия, которые астрономы собирательно называют «металлами», чем другие UDG в скоплении Гидра.

Металлы выковываются ядерными процессами, происходящими в недрах звезд, и рассеиваются, когда эти звезды взрываются в конце своей жизни, чтобы стать строительными блоками следующего поколения звезд.

Это интересно, потому что, несмотря на то, что звезды в UDG32 моложе, чем звезды в других UDG скопления Гидры, они богаче металлами. Это говорит о том, что они образовались в газе и пыли, обогащенных металлами, которые были сброшены более крупной и древней галактикой, что подтверждает идею о том, что эта UDG была вытащена из соседней спиральной галактики.

Результаты команды являются важным подтверждением для проекта LEWIS, который к настоящему времени удвоил количество UDG, проанализированных спектроскопически. Кроме того, LEWIS предоставил первый «глобальный» вид этих слабых галактик в скоплении галактик, которое все еще формируется.

«Проект LEWIS был вызовом. Когда ESO приняла эту программу, мы поняли, что это золотая жила данных, которые нужно исследовать. Так оно и оказалось», — говорит Энрикетта Иодиче, научный директор LEWIS.

«Сила LEWIS, благодаря интегральной спектроскопии используемого инструмента, заключается в возможности одновременно изучать для каждой отдельной галактики не только движения звезд, но и среднюю звездную популяцию», - резюмирует Иодис. - «И, следовательно, иметь указания о возрасте формирования и свойствах шаровых скоплений, а также фундаментальных индикаторов содержания темной материи. Складывая воедино отдельные результаты, как в пазле, мы реконструируем историю формирования этих систем».