966
Студент-астроном з Каліфорнійського університету в Берклі Юліан Шапіро виявив три незвичайні карликові галактики поблизу спіральної галактики М101. Вони майже не утворюють нових зір, попри те, що перебувають у газонасиченому середовищі. Ці об’єкти, які вже отримали назви Shapiro I, II та III, можуть бути першими добре роздільними кандидатами на так звані «backsplash»-галактики.
Про відкриття розповідає видання Universe Today, наголошуючи, що Шапіро почав цю роботу ще в старшій школі, використовуючи відкриті архівні дані великих телескопів. Уже як студент він продовжує ці дослідження в групі астрофізика Олексія Філіппенка (Alexei Filippenko) в Берклі.
Чому карликові галактики такі важливі
Карликові галактики — це невеликі за розмірами системи, які можуть містити від кількох тисяч до кількох мільярдів зір. Вони бувають еліптичними, сфероїдальними, неправильними, а іноді навіть мініатюрними спіралями. Астрономи вважають, що такі об’єкти відіграють ключову роль в еволюції більших галактик і часто утворюються під час їхніх зіткнень, коли викинутий матеріал з часом злипається в окрему систему.
Карликові галактики трапляються як поодиноко, так і в ролі супутників більших систем, зокрема Чумацького Шляху. В ізольованому середовищі, де немає великої галактики, яка могла б «зірвати» газ, такі карлики зазвичай активно формують зорі. Тому три знайдені Шапіро об’єкти, що майже припинили зореутворення, порушують усталену картину.
У щойно опублікованій статті в The Astrophysical Journal Шапіро стверджує, що ці галактики можуть бути першими просторово роздільними кандидатами в «backsplash»-системи — об’єкти, які колись пройшли поблизу великої галактики, втратили свій газ через тиск і були викинуті назад у міжгалактичний простір.
Сліди «галактичного бризу назад»
Ідея «backsplash»-галактик походить із космологічних моделей у рамках лямбда-CDM (lambda-cold dark matter) — стандартної моделі з холодною темною матерією. Вона передбачає, що такі об’єкти мали б бути відносно поширеними: невеликі галактики пролітають крізь гравітаційний колодязь великих систем, втрачають газ і відлітають далі, уже «загашені» (quenched), тобто майже без нових зір.
Шапіро помітив, що три його карликові галактики розташовані в ізольованих ділянках, багатих на газ, але самі практично не формують зорі. Зазвичай припинення зореутворення спостерігають у карликів, які щільно оточені іншими галактиками або обертаються навколо масивного «господаря». Там гравітаційні взаємодії та потоки речовини відбирають у них газ для народження нових зір.
У випадку Shapiro I, II та III такої близької компанії майже немає. Це робить їх прикладом ізольованих і водночас «загашених» карликів — рідкісне поєднання, що потребує пояснення.
Симуляції та можливий слід М101
Щоб розібратися, Шапіро застосував комп’ютерні моделювання разом із спостережними даними. За їхніми підказками він висунув гіпотезу, що колись ці три карлики пройшли крізь гравітаційне поле галактики М101, відомої як Галактика Вертушка (Pinwheel Galaxy).
Під час такого зближення зіткнення з гарячим газом та гравітаційні впливи могли «зірвати» з карликів значну частину їхнього холодного газу. Без цього палива зореутворення майже зупиняється. Одночасно взаємодія могла «виштовхнути» галактики далеко від М101, у нинішні міжгалактичні простори.
Одна з них, Shapiro Dwarf Galaxy II, розташована досить близько до спіральної галактики NGC 5585, тому не виключено, що вона є супутником саме цього об’єкта, а не М101. Щоб розв’язати це питання, Шапіро ретельно оцінював відстані до карликів, намагаючись з’ясувати, чи справді вони ізольовані й яке велике сусідство могло вплинути на їхню історію.
Що дадуть майбутні спостереження
У своїй роботі Шапіро описує, як майбутні огляди неба за допомогою нових телескопів дозволять оцінити, наскільки частими є подібні «backsplash»-карлики. Для цього потрібні точні вимірювання відстаней і положень, а також дані про їхні зоряні популяції.
Він розраховує, що високодетальні космічні телескопи допоможуть точно визначити координати та структуру його трьох галактик, що дозволить остаточно з’ясувати, чи є вони «backsplash»-системами. Крім того, очікується, що нова Обсерваторія Віри Рубін (Vera C. Rubin Observatory) відкриє ще багато потенційних об’єктів такого типу.
Сам Шапіро підкреслює, що працював переважно з відкритими архівними даними великих телескопів і вчився методам аналізу за вільними публікаціями в провідних наукових журналах. Його історія показує, що завдяки доступу до наукових даних та інструментів навіть дуже молоді дослідники можуть зробити внесок у розуміння того, як формуються й еволюціонують галактики у Всесвіті.
Студент виявив три дивні карликові галактики без зореутворення з’явилася спочатку на Цікавості.
