Астрономы обнаружили, что ключ к пониманию галактик “экстремальных” размеров, малых или больших, может лежать в их окружении. В двух связанных исследованиях международная группа обнаружила, что галактики, которые являются либо “ультракомпактными”, либо “ультрадиффузными” по сравнению с нормальными галактиками сопоставимой яркости, по-видимому, находятся в плотной среде, то есть в областях, которые содержат большое количество других галактик. Это заставило команду сделать предположение о том, что эти “экстремальные” объекты могли изначально напоминать нормальные галактики, но затем эволюционировали и приобрели необычные размеры из-за взаимодействия с другими галактиками.
Команда определила как сверхкомпактные, так и ультрадиффузные галактики как часть беспрецедентной переписи галактик, находящихся в соседнем скоплении Девы. В исследовании использовались данные кластерного обзора нового поколения в Деве (NGVS), полученные с помощью широкоугольной оптической камеры MegaCam, установленной на телескопе Канада-Франция-Гавайи (CFHT). Находящееся на расстоянии 50 миллионов световых лет скопление Девы является ближайшим к Млечному Пути скоплением галактик и содержит несколько тысяч объектов, большинство из которых впервые были обнаружены в данных NGVS.
Четверть века назад астрономы открыли сверхкомпактные карликовые галактики (UCD), и это самые плотные из известных галактик во Вселенной. Конкурирующие теории описывают UCD либо как большие звёздные скопления, либо как остатки более крупных галактик, лишённые своих звёзд.
“Мы обнаружили сотни UCD в соседнем скоплении галактик в Деве, и, по крайней мере, некоторые из них, похоже, начали свою жизнь как более крупные галактики”, – сказал ведущий автор первого исследования доктор Чэнцзе Лю из Шанхайского университета Цзяо Тонг.
Хотя UCD внешне похожи на большое звёздное скопление, в этом исследовании было обнаружено несколько UCD со слабыми звёздными оболочками, окружающими центральное компактное ядро. Эти оболочки могли быть последними остатками галактики, которую постепенно разрывали гравитационные приливные силы соседних галактик. Кроме того, было обнаружено, что UCD преимущественно населяют области скопления Девы с наибольшей плотностью галактик. Вместе эти свидетельства указывают на вызванную окружающей средой трансформацию, ответственную за появление некоторых UCD.
Ультрадиффузные галактики (UDGs) – загадка на другом конце диапазона размеров. Они намного больше и более рассеянны, чем типичные галактики с такой же яркостью. Некоторые теории предполагают, что UDG – это массивные галактики, из которых газ – топливо для их процессов звездообразования – был удалён до образования большинства звёзд. Другие предполагают, что когда-то это были обычные галактики, которые стали более рассеянными в результате слияний и взаимодействий.
“Мы обнаружили, что ультрадиффузные галактики в скоплении Девы более сконцентрированы в направлении плотного ядра скопления, что указывает на то, что плотная среда может иметь важное значение для их образования”, – сказал доктор Сунгсун Лим из Университета Тампы и ведущий автор второго исследования. “Разнообразие их свойств указывает на то, что хотя ни один из процессов не привёл к появлению всех объектов в классе UDG, по крайней мере, некоторые UDG имеют вид, предполагающий, что их диффузная природа обусловлена приливными взаимодействиями или слиянием галактик с малой массой”.
Ещё одна загадка заключается в том, что в некоторых ультрадиффузных галактиках обнаружены значительные популяции шаровых звёздных скоплений.
“Интенсивные процессы звездообразования, необходимые для создания шаровых скоплений, обычно делают галактику менее, а не более диффузной, поэтому понимание того, как мы получаем шаровые скопления в ультрадиффузных галактиках, представляет собой интересную задачу”, – сказал профессор Эрик Пенг из Пекинского университета и соавтор обоих исследований.
Чтобы найти действительно необычные галактики, вам сначала нужно понять свойства так называемых нормальных галактик. NGVS обеспечивает самый глубокий и полный взгляд на всю совокупность скоплений галактик в Деве, позволяя исследователям находить самые компактные и самые диффузные галактики, продвигая наше понимание того, как они вписываются в общую картину формирования галактик.
Результаты исследований были представлены в двух статьях, недавно опубликованных в Astrophysical Journal.
