Галактический каннибализм: как звездные скопления пожирают друг друга
Ученые впервые зафиксировали, как в центре карликовых галактик сталкиваются и сливаются звездные скопления.
Это подтверждает давнюю гипотезу о том, что ядра таких галактик могут формироваться именно так. Исследование провела международная группа астрономов под руководством Мелены Пулен из Университета Оулу (Финляндия), а результаты опубликовали в журнале Nature.
Карликовые галактики — самые распространенные во Вселенной. В них в сотни раз меньше звезд, чем в Млечном Пути, но именно они служат «кирпичиками» для более крупных галактик. Поэтому их изучение помогает понять, как вообще развиваются галактики.
У многих карликовых галактик в центре есть компактные скопления звезд — ядерные скопления. Это самые плотные звездные системы во Вселенной. Как они образуются, ученые спорят уже десятки лет. Одна из теорий гласит, что они возникают при слиянии шаровых скоплений — более мелких групп звезд, которые со временем «падают» к центру галактики. Но до сих пор этот процесс никто не наблюдал напрямую.
Что увидели ученые
Группа из десяти исследователей проекта MATLAS изучала снимки 80 карликовых галактик, полученные телескопом Hubble. Наблюдения координировала профессор Франсин Марло из Университета Инсбрука (Австрия). В нескольких галактиках ядерные скопления выглядели необычно:
- В одних рядом с ядром находились два отдельных скопления.
- В других от центрального скопления тянулся слабый «хвост» из звезд.
Мы были поражены, ведь раньше ничего подобного не видели, — говорит Мелена Пулен.
Анализ показал, что эти структуры похожи на шаровые скопления, которые уже находили в карликовых галактиках. Похоже, ученые застали момент, когда ядерное скопление «поглощает» меньшие скопления, увеличиваясь в размерах.
Как проверили гипотезу
Чтобы подтвердить догадку, астрономы смоделировали слияние скоплений на суперкомпьютерах. Руководил этой частью работы Рори Смит из Университета Федерико Санта-Мария (Чили). Оказалось, что при столкновении скоплений разной массы действительно образуются «хвосты» из звезд. Чем больше разница в массе, тем длиннее поток.
Весь процесс длится недолго — меньше 100 миллионов лет, а сами «хвосты» видны еще меньше. Поэтому поймать такое событие — большая удача.
Это открытие важно как минимум по трем причинам:
- Подтверждает теорию — теперь у нас есть прямое доказательство, что ядра карликовых галактик могут расти за счет слияния скоплений.
- Помогает понять эволюцию галактик — если карликовые галактики «строятся» из шаровых скоплений, то, возможно, и крупные галактики формировались похожим образом.
- Дает новые инструменты для поиска — теперь астрономы знают, какие признаки искать: двойные скопления и звездные «хвосты».
Ранее ученые заявили, что галактика Андромеда сформировалась в результате столкновения.