Астрономы рассмотрели четыре карликовые галактики по соседству с Млечным путем
Снимок карликовой галактики Феникс II, полученный на Магеллановом телескопе.
Burçin Mutlu-Pakdil et al./The Astrophysical Journal (2018)
Астрономы провели исследование четырех близких к нам тусклых карликовых галактик, которые были открыты несколько лет назад и являются спутниками Млечного Пути. Некоторые из этих объектов оказались больше похожи на шаровые скопления, чем на галактики, а другие могли активно взаимодействовать с Млечным Путем в прошлом. Статья опубликована в журнале The Astrophysical Journal.
Ультратусклые карликовые галактики являются одними из самых распространенных, малых по размерам и наименее химически обогащенных звездных систем во Вселенной. Их изучение дает крупный вклад в понимание природы темной материи и механизмов образования галактик. На сегодняшний день известно около шестидесяти карликовых галактик, которые связаны с Млечным Путем и находятся в пределах одного миллиона световых лет от Солнца, исследование подобных объектов позволяет проследить формирование и эволюцию нашей галактики. Однако наблюдения осложняются малой яркостью галактик, и о свойствах многих недавно открытых объектах такого типа, таких как звездная популяция, структурные параметры, точное расстояние и светимость, по-прежнему известно не так много.
Группа астрономов во главе с Бурчином Мутлу-Пакдилу (Burçin Mutlu-Pakdil) представила результаты фотометрических наблюдений четырех близкорасположенных ультратусклых карликовых галактик, сообщения об открытии которых в данных обзоров Pan-STARRS и Dark Energy Survey были опубликованы в 2015 году. Они получили обозначения Стрелец II (Sgr II), Сетка II (Ret II), Феникс II (Phe II) и Тукан III (Tuc III). Наблюдения за галактиками велись при помощи камеры Megacam, смонтированной на одном из 6,5-метровых Магеллановых телескопов.
Карты распределения яркости новооткрытых карликовых галактик
Burçin Mutlu-Pakdil et al./The Astrophysical Journal (2018)
Почему большинство карликовых галактик мертвы?
Глядя на фотографии далеких галактик, полученных космическим телескопом Hubble, мы не так часто задумываемся о том, как рождаются, живут и умирают эти звенья космической паутины. В 1929 году, когда Эдвин Хаббл в корне изменил наше представление о Вселенной, никто и представить себе не мог, что человечество откроет 100 миллиардов галактик! Астроном также доказал, что наша Вселенная расширяется с ускорением и составил первую подробную систему классификации галактик по форме. Стоит ли говорить, что эта система является основой современной классификации. Космос – по-настоящему сумасшедшее место, в котором рождается и умирает бесчисленное число звезд и галактик и этот процесс взаимосвязан: когда в галактике перестают рождаться новые звезды, ученые классифицируют ее как мертвую. Но почему большинство мертвых галактик карликовые?
Карликовые галактики – еще одна загадка Вселенной
Карликовые галактики – что нужно знать?
До того как Эдвин Хаббл доказал, что наша галактика – лишь песчинка в бескрайнем космическом океане, исследователи считали, что наша галактика – и есть вся Вселенная. Более того, Альберт Эйнштейн создавал общую теорию относительности (ОТО) исходя из того, что существует только наша галактика. Открытие потрясло его и впоследствии он назвал Эдвина Хаббла гигантом астрономии. Согласитесь, абсолютно заслуженно. Итак, Хаббл выделил три основных типа галактик: спиральные, эллиптические и неправильные. Спиральные галактики, как мы знаем сегодня, встречаются чаще других. Но что на счет их размера?
Карликовой считается галактика с низкой светимостью, число звезд в которой в десятки и сотни раз меньше, чем в галактике Млечный Путь. Из-за низкой светимости детальное изучение карликовых галактик возможно лишь на сравнительно близких расстояниях. Четкой разницы между обычными и карликоввыми галактиками не существует.
Исследователи отмечают, что карликовые галактики часто являются спутниками крупных, более ярких галактик. Самые маленькие карликовые галактики имеют массу, сравнивую с миллионом солнечных масс. Ближайший спутник нашей галактики – карликовая галактика Малое Магелланово Облако. Считается, что карликовые галактики возникли как самостоятельные галактики миллиарды лет назад, тем не менее в космосе встречаются и более молодые. Ученые считают, что карликовые галактики должны были играть большую роль при формировании огромных галактик.
На фото астроном Эдвин Хаббл. Человек, который изменил наше представление о Вселенной
Немаловажным является и то, что как и обычные галактики, в карликовых содержатся звезды разного возраста – прямо как в обычных галактиках; правда, звезды в карликовых галактиках, как правило, отличаются очень низким содержанием химических элементов тяжелее гелия. Более того, в крохотных галактиках также присутствует межзвездный газ и темная материя. Тем не менее не так давно ученые обнаружили целых 19 карликовых галактик без темной материи. Как такое возможно и что означает для современной науки читайте в нашем материале.
Чтобы всегда оставаться в курсе последних научных открытий в области астрономии и не только, подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram
Мертвые галактики
Как известно, галактика считается мертвой, если в ней больше не образуются новые звезды. Но как они рождаются? Начнем с того, что в любой галактике присутствует газ. Охлаждаясь, он сжимается и постепенно превращается в звезды. Конечно, это очень упрощенное объяснение. Сила гравитации буквально втягивает газ внутрь галактического диска, а взрывы сверхновых звезд выталкивают его наружу. Получается, галактики словно «дышат» газом, вдыхая и выдыхая его. Именно благодаря этим процессам существуют галактики и рождаются новые звезды.
Согласно результатам нового исследования, карликовым галактикам очень трудно восстановить процесс звездообразования, так как большинство звезд в них очень древние. Более того, существующие звезды в таких галактиках борются с рождением любых новых звезд даже после того, как в галактику попадает свежее топливо для звездообразования – газ.
Так выглядя галактики в объективе легенадарного космического телескопа Hubble
Однако компьютерная симуляция, разработанная авторами исследования, показала, что в конечном итоге новые звезды в карликовых галактиках могут возникнуть и даже придать галактике яркость. Просто на это потребуются миллиарды лет. С работой можно ознакомиться на сервере препринтов arXiv.org.
Галактики Большое и Малое Магеллановы облака – спутники Млечного Пути
Еще больше увлекательных статей о космосе и далеких мирах, на которых может существовать разумная жизнь читайте на страницах нашего журнала в Яндекс.Дзен. Там публикуются статьи, которых нет на сайте.
Так, две несвязанные карликовые галактики в созвездии Льва, названные Leo P и Leo T, до сих пор образуют новые звезды. Чтобы объяснить, по какой причине эти маленькие галактики процветают, авторы исследования прибегли к компьютерному моделированию газа, звезд и темной материи в карликовых галактиках с низкой массой. Результаты показали, что инфузионный газ может «оживлять» карликовые галактики и запустить процесс звездообразование. Просто все происходит очень медленно.
Еще одним интересным выводом нового исследования является тот факт, что теперь исследователи могут предсказать существования нового класса галактик. Моделирование показывает, что некоторые карликовые галактики уже накопили газ, но процесс звездообразования пока не начался. Так или иначе, дальнейшие исследования должны прояснить причины, по которым так происходит. Надеюсь, из этой статьи вы узнали кое-что новое и по-настоящему удивительное о мире, в котором мы живем.
КА́РЛИКОВЫЕ ГАЛА́КТИКИ
Том 13. Москва, 2009, стр. 174
Скопировать библиографическую ссылку:
КА́РЛИКОВЫЕ ГАЛА́КТИКИ, галактики низкой светимости, число звёзд в которых в десятки и более раз меньше, чем в нашей Галактике. К. г. – самый многочисл. класс галактик в природе, но из-за низкой светимости их детальное изучение возможно лишь на сравнительно близких расстояниях. Не существует резкой границы между К. г. и обычными галактиками. К. г. часто являются спутниками более ярких и массивных галактик и концентрируются к группам и скоплениям галактик. Неск. десятков К. г. обнаружено в Местной группе галактик: большинство из них концентрируется к нашей Галактике или к туманности Андромеды. Самые маленькие К. г. имеют массу всего ок. 1 млн. масс Солнца – такую же, как крупнейшие шаровые звёздные скопления, но отличаются от последних значительно бóльшим размером и значительно меньшей плотностью. Размеры К. г. составляют от менее ста парсек до нескольких килопарсек, массы могут достигать нескольких миллиардов масс Солнца. Как минимум две К. г. – в созвездиях Стрельца (расстояние от Солнца ок. 25 кпк) и Большого Пса (менее 10 кпк) – находятся на периферии нашей Галактики, где они разрушаются под действием приливных сил. Из ближайших спутников Галактики к К. г. можно отнести Малое Магелланово Облако, а также небольшие галактики очень низкой яркости в созвездиях Секстанта, Дракона и Малой Медведицы.
Такие удивительные карликовые галактики!
По определению карликовые галактики являются небольшими (по сравнению с другими) галактиками, которые состоят всего из нескольких миллиардов звезд. Для сравнения наша галактика Млечный Путь насчитывает от 200 до 400 миллиардов звезд.
В отличие от обычных больших галактик, карликовые галактики значительно отличаются друг от друга по своей поверхностной яркости.
Первые карликовые галактики были обнаружены американским астрономом Шепли Харлоу в конце 1930-х годов, при проведении обзора неба в окрестности Южного полюса мира. Массовыми открытия карликовых галактик стали после того как в 1950-х годах был выполнен паломарский обзор неба с помощью 120-см камеры Шмидта на обсерватории Маунт-Паломар. Как выяснилось, карликовые галактики являются самыми распространёнными галактиками во Вселенной.
.jpg)
Пример голубой карликовой галактики NGC 5253 и ее яркого звездного скопления в созвездии Центавра. Она находится в 12 миллионах световых лет от Земли и входит в местную группу ближайших к нам карликовых галактик.
Вблизи нашей Галактики сосредоточено большое количество карликовых галактик. Их как минимум 14 и все они вращаются вокруг нашего Млечного Пути.
Карликовые галактики разделяются по типам:
1) Карликовая эллиптическая галактика (dE)
2) Карликовая сфероидальная галактика (dSph) — с низкой поверхностной яркостью
3) Карликовая неправильная галактика (dIr) — похожа на неправильные галактики, имеет клочковатую структуру
4)Карликовая голубая компактная галактика (dBCG или BCD) — имеет признаки активного звездообразования
5)Ультракомпактные карликовые галактики (UCD) — класс очень компактных галактик, содержащих порядка 108 звёзд при характерном поперечном размере около 50 пк.
Что такое карликовые галактики и какие секреты они хранят?
Карликовые галактики находятся в непосредственной близости от нас, и мы можем даже не подозревать об этом! Карликовые галактики, являющиеся категорически неизведанным аспектом науки, до сих пор остаются загадкой.
Что такое карликовая галактика?
Карликовые галактики можно представить как галактический аналог лун. Они также находятся по соседству с более крупными галактиками. Следовательно, их поведение также является отражением поведения больших галактик. Например, Большое Магелланово Облако — это карликовая галактика, которая вращается вокруг Млечного Пути и насчитывает около 30 миллиардов звезд.
Типы карликовых галактик
Карликовые эллиптические галактики
Карликовые сфероидальные галактики
Карликовые неправильные галактики
Гибрид карликовых спиральных и карликовых эллиптических галактик
Галактики BCD похожи на другие карликовые галактики; их единственной особенностью является наличие в них горячих массивных звезд. Эти звезды, как правило, молодые и светят очень ярко. Свет, излучаемый этими звездами, воспринимается как голубой, поэтому вся галактика кажется голубой. Эти галактики не имеют точной или относительной формы, и причиной этой аномалии является плотно расположенное скопление звезд. Образование звезд в этих галактиках происходит очень хаотично и бурно из-за постоянного и обильного потребления газа.
Голубые компактные галактики постоянно претерпевают изменения в форме из-за непрерывного процесса нагревания и охлаждения. Когда определенное звездообразование подходит к концу, галактика вступает в фазу остывания, прежде чем образуются следующие звезды. Примерами голубых компактных карликовых галактик являются NGC 1705, NGC 2915 и NGC 3353.
Эта категория карликовых галактик была недавно открыта из-за их высокой плотности. Теория их существования состоит в том, что они были центрами карликовых эллиптических галактик до того, как космические приливные взаимодействия лишили их газа и пыли. UCD состоят из 100 миллионов звезд по приблизительной оценке и находятся на расстоянии около 200 световых лет по перпендикуляру. Более тщательное изучение функционирования UCD показало, что их динамические и конструктивные свойства сильно различаются. Они упаковывают звезды примерно в 25 раз ближе, чем Млечный Путь, несмотря на то, что они намного меньше по массе и диаметру Солнца.
Исследование карликовых галактик НАСА
Самой сложной частью этого проекта является необходимость точности и аккуратности, в отличие от крайне неблагоприятных условий наблюдения. Темная материя невидима, поэтому, чтобы обнаружить ее присутствие, астрономы должны быть начеку, чтобы заметить даже мельчайшие движения. Эти движения настолько малы в космических масштабах, что наблюдение за ними подобно астрономическому эквиваленту точного определения положения и скорости частицы в квантовой физике.
Ультрадиффузные галактики
Еще одним недавним открытием, которое способствовало поиску темной материи, являются ультрадиффузные галактики. Эти галактики очень редки и рассеяны на миллионы световых лет, что делает их очень непохожими на другие карликовые галактики. Студенты Массачусетского технологического института обнаружили, что эти галактики не только перестали образовывать звезды, но и состоят из огромных, одиноких пустот, которые до сих пор считались пустыми регионами. Теперь астрономы утверждают, что это могут быть оплоты темной материи.
