Астрономы подтвердили столкновение близлежащих галактик

Используя данные нового мощного космического телескопа, астрономы из Университета Мичигана обнаружили, что юго-восточный регион или «крыло» Малого Магелланового Облака отходит от основного тела этой карликовой галактики, что дает первое и однозначное доказательство того, что Малое и Большое Магеллановые Облака недавно столкнулись друг с другом. Результаты исследования были опубликованы в «The Astrophysical Journal Letters».

«Это действительно невероятный результат!», — поделился впечатлениями профессор астрономии U-M Салли Оей, ведущий автор исследования. «Мы на самом деле видим, что крыло — это уже отдельный регион, который отходит от остальной части SMC».

Вместе с международной командой Ой и научный сотрудник Джонни Дориго Джонс изучали SMC для «убегающих» звезд или звезд, которые были выброшены из кластеров в SMC. Чтобы наблюдать за этой галактикой, они использовали базу данных от нового космического телескопа Gaia, запущенного Европейским космическим агентством. Gaia предназначена для отображения звезд снова и снова в течение нескольких лет, чтобы запечатлеть их движение в реальном времени. Таким образом, ученые могут измерить, каким образом звезды движутся по небу.

Изучение звезд в одной галактике помогает астрономам двумя способами: во-первых, он это дает статистически полный образец звезд в одной родительской галактике. Во-вторых, это дает астрономам равномерное расстояние до всех звезд, что в свою очередь помогает им измерять их индивидуальные скорости.

«Очень интересно, что Gaia передала правильное направление движения этих звезд. Эти движения содержат все, на что мы смотрим», — сказал Дориго Джонс. «Например, если мы наблюдаем, как кто-то идет в кабине самолета в полете, движение, которое мы видим, содержит движение самолета, а также гораздо более медленное движение человека, идущего внутри. Таким образом, мы удалили объемное движение всего SMC, чтобы узнать больше о скоростях отдельных звезд. Мы заинтересованы в скорости отдельных звезд, так как надо понять физические процессы, происходящие внутри облака».

Ой и Дориго Джонс изучили «убегающие» звезды, чтобы определить, как они были выброшены из этих кластеров. В одном механизме, называемом бинарным сценарием сверхновой, одна звезда в гравитационно связанной бинарной паре взрывается как сверхновая, выбрасывая другую звезду подобно рогатке. Этот механизм создает рентгеновские излучающие двойные звезды.

Другой механизм заключается в том, что гравитационно неустойчивый кластер звезд в конечном итоге выталкивает одну или две звезды из группы. Это называется сценарием динамического выброса, который создает нормальные двоичные звезды. Исследователи обнаружили значительное количество беглых звезд среди двоичных файлов рентгеновских лучей и нормальных двоичных файлов, что указывает на то, что оба механизма важны для выброса звезд из кластеров.

Рассматривая эти данные, команда также заметила, что все звезды в юго-восточной части SMC движутся в том же направлении и с теми же скоростями. Это демонстрирует, что SMC и LMC, вероятно, столкнулись несколько сотен миллионов лет назад.

Исследовательница Гуртина Бесла (Gurtina Besla), астроном из Университета Аризоны, смоделировала столкновение SMC и LMC. Она и ее команда еще несколько лет назад предсказывали, что прямое столкновение приведет к тому, что область SMC Wing будет двигаться к LMC, тогда как если бы две галактики просто проходили рядом друг с другом, звезды Wing двигались бы в перпендикулярном направлении. Вместо этого «крыло» уходит от SMC к LMC, что говорит о том, что произошло прямое столкновение.