Астрономы обнаружили более 2000 новых галактик всего в 54 миллионах световых лет

Фото из открытых источников

Скопление Девы — ближайшее к нам крупное скопление галактик. Находясь на расстоянии около 53,8 миллионов световых лет, это большое скопление галактик играет важнейшую роль в более широком космическом пространстве. Последнее исследование показало, что ранее упускалось из виду множество галактик. Результаты исследования опубликованы в The Astrophysical Journal.

Благодаря своей близости, самые крупные и яркие галактики известны с конца 1700-х годов. Среди них — M87, центральная сверхмассивная черная дыра которой была сфотографирована телескопом Event Horizon Telescope. Менее яркие галактики были систематически картированы несколько десятилетий назад в рамках крупного исследования, в результате которого было обнаружено более 1300 галактик.

Канадские астрономы Лаура Феррарезе и Патрик Коте возглавили группу, проводившую новое исследование. Достижения в области технологий позволили им глубже изучить объекты и обнаружить более тусклые и мелкие объекты. Проект Next Generation Virgo Cluster Survey (NGVS) успешно выполнил эту задачу.

В настоящее время скопление насчитывает более 3680 членов. NGVS обнаружило более 2000 ранее неизвестных галактик, некоторые из которых в 2 миллиона раз тусклее самой яркой галактики в созвездии Девы.

Галактики могут существовать поодиночке, в небольших группах или крупных скоплениях. Млечный Путь и его примерно равная по размеру сестра Андромеда являются крупнейшими галактиками в Местной группе, которая насчитывает около 100 членов.

Местная группа галактик важна для нас, но в ней отсутствует реальное разнообразие. Например, там нет массивных эллиптических галактик, подобных M87. Различные морфологические формы имеют ключевое значение для изучения эволюции галактик.

«Эта местная группа не является репрезентативной для всей популяции галактик или скоплений в целом», — сказала Феррарезе. «А вот скопление Девы — репрезентативное. Дева — это обычное скопление!»

Следующее по величине скопление — это скопление Кома, но оно находится в восемь раз дальше. Созвездие Девы расположено так близко к Местной группе, что мы ощущаем его притяжение. Оно является центром более крупной структуры, называемой Сверхскоплением Девы, к которому мы также принадлежим.

«Нам в некотором смысле повезло, что Вселенная расположила нас практически рядом с этим прототипическим крупным скоплением галактик, включающим галактики всех типов: всех морфологических типов, всех светимостей, на всех стадиях эволюции и так далее», — сказала Феррарезе.

Есть и недостатки. Скопление находится так близко, что занимает огромную площадь неба, что затрудняет его картирование. Команда использовала телескоп Канада-Франция-Гавайи в течение шести сезонов наблюдений, сделав тысячи снимков и затрачивая значительные вычислительные мощности, чтобы обнаружить все эти новые галактики.

Исследователям удалось собрать много информации из света этих объектов, что позволило им определить возраст звездных популяций и многое другое.

В результате исследования уже получено большое количество научных результатов, и их будет еще больше. Рассмотрение малых и тусклых галактик в целом уже является огромным прогрессом.

«До сих пор мы находили и изучали эти галактики в нашей собственной Местной группе, — сказала Феррарезе, — но у нас никогда не было очень глубокого исследования этих очень, очень маленьких галактик в скоплении, и никогда в таком большом количестве».

Наша собственная галактика на протяжении своей истории формировалась из подобных небольших галактик, таких как слияние Гайи, Энцелада и Сосиски. Малые галактики также могли быть строительными блоками, из которых в итоге образовались более крупные объекты.

«Крупные галактики на самом деле образуются, когда эти очень маленькие фрагменты сливаются и вырастают в гораздо более крупную систему», — объяснила Феррарезе. «Так что это как маленькие кубики Лего».

Данное исследование отнюдь не является завершением работы. Оно служит отправной точкой для более всестороннего изучения галактик.

Среди работ, проводимых на основе каталога, есть увлекательное исследование того, как размер сверхмассивных черных дыр связан с массой их галактик-хозяев. 

Между ними существует взаимосвязь, которая была хорошо установлена в ходе многочисленных наблюдений, проводившихся на протяжении десятилетий. 

Исследование намекает на то, что это может быть не всегда так, и некоторые меньшие галактики могут не следовать этой тенденции. В некоторых крошечных галактиках обнаружены черные дыры большего размера, чем ожидалось, и команда предполагает, что они потеряли массу, упав в скопление. Внешняя структура этих галактик может быть разрушена.

«В итоге мы получаем галактику, которая не так массивна, как та, с которой мы начинали. Она гораздо компактнее, потому что с неё сходит внешняя оболочка. Но чёрная дыра при этом не затрагивается», — сказала Феррарезе.

Данное исследование предоставляет этой космической коллекции галактик важнейший контекст об их среде обитания и эволюции. Для Феррарезе это также своего рода завершение цикла, поскольку её дипломная работа способствовала открытию того, что почти каждая галактика во Вселенной имеет в своём центре сверхмассивную чёрную дыру.

Феррарезе говорит об этой работе одновременно как о чем-то, что заставляет нас смиренно относиться к космическому невежеству, с которым мы имеем дело, и как о чем-то, вселяющем надежду на то, чего мы можем достичь.

«Тот факт, что во Вселенной так много неизвестного, непонятного, но при этом мы, как человеческий вид, настолько креативны и изобретательны, что можем создавать инструменты для дальнейшего продвижения вперед, — это свидетельство человеческой изобретательности!», - подчеркнула она.