Галактика «Дурной глаз»: зловещее сияние наконец-то может быть объяснено
Не нужно большого воображения, чтобы понять, почему M64 больше известна как галактика Дурного глаза. Находясь в бездонном космическом вакууме, он, кажется, отбрасывает зловещий свет на космос, облако пыли, обрамляющее его видимую периферию, подобно темному синяк.
Галактика еще более странная, чем кажется. Его богатый водородом внешний диск вращается в направлении, противоположном внутреннему звездному диску галактики, что указывает на различия в их происхождении.
Теперь астрономы выяснили, что газообразный водород внешнего диска пришел из меньшая по размеру, богатая газом спутниковая карликовая галактика, одна M64 недавно съела и завернулась в нее. Это материал этой меньшей галактики затемняет окраины M64.
Открытие может дать нам возможность заглянуть в будущее нашей собственная галактика Млечный Путь. Оценки массы и содержимого разорванного спутника показывают, что он был удивительно похож на Малое Магелланово Облако, карликовую галактику-спутник Млечного Пути, которая однажды будет включена в большую массу.
Эти результаты привели к астрономом Адамом Смерчиной из Вашингтонского университета, были приняты в The Astrophysical Journal Letters и доступны на сервере препринтов arXiv.
«Мы находим доказательства впечатляющей особенности оболочки и других приливных структур, указывающих на продолжающееся радиальное слияние на поздней стадии», — пишут исследователи.
«По нашим оценкам, звездная масса галактики-прародителя составляет 500 миллионов солнечных масс с металличностью [M/H] ≃ −1. – очень похоже на массу и металличность Малого Магелланова Облака.
«Масса внешнего газового диска M64, вращающегося в противоположных направлениях, также сравнима с массой газа Малого Магелланова Облака, предполагая, что наиболее вероятное происхождение уникального диска M64, вращающегося в противоположных направлениях, произошло в результате недавнего слияния с богатым газом спутником, очень похожим на Малое Магелланово Облако».
Слияние галактик считается очень важной частью роста и эволюции галактик. Эти события не только увеличивают массу галактики, они наполняют ее новым веществом и гравитационными взаимодействиями, которые усиливают звездообразование, поддерживая жизнь в галактике новыми поколениями звезд.
Млечный Путь слился с другими галактиками. несколько раз за свою долгую 13,6-миллиардную историю, и мы можем видеть другие галактики во Вселенной на разных стадиях процесса слияния.
Поскольку галактический каннибализм не редкость, казалось разумным думать, что странный газ на краях M64 был результатом одного из этих событий.
Предыдущие исследования, однако, обнаружили удивительно мало признаков недавнего взаимодействия между галактиками, что привело к предположению, что водородный диск был обнаружен только из космоса вокруг галактики или из-за короткого пролетного столкновения с другой галактикой под названием Coma P.
Однако также отсутствовали доказательства любого из этих сценариев; Поэтому Смерчина и его коллеги задействовали Hyper Suprime-Cam телескопа Subaru для изучения пространства вокруг M64, находящегося на расстоянии около 1,4 миллиона световых лет, в поисках признаков происхождения внешнего диска в одиночных звездах, далеких от основного диска галактики. p>
Их наблюдения выявили явные следы галактического слияния. Они обнаружили галактическое гало — диффузную сферу из темной материи, газа и звезд, заключающую в себе спиральные галактики, которая, как считается, формируется и растет в результате слияния галактик.
Но они также обнаружили следы раковины. Это плотность звезд, возникающая в результате гравитационного взаимодействия между двумя сливающимися галактиками. Поскольку галактики вращаются вокруг друг друга, их гравитационное взаимодействие создает сопротивление, из-за которого звезды сталкиваются друг с другом, что немного похоже на пики ряби в пруду.
Сравнение с моделированием показало, что распределение оболочки вокруг M64 равно соответствует так называемому «незначительному» слиянию; то есть поглощение карликовой галактики-спутника более крупным хозяином.
Движение газа предполагает, что этот спутник имел частично ретроградную орбиту вокруг M64. А пыльный центр и темные пятна пыли являются результатом продолжающегося слияния материала, когда материал сталкивается с внутренним газовым диском M64.
Чтобы подтвердить этот сценарий, исследователи использовали данные Хаббла для оценки массы и состава. поглощенной галактики. Они получили звездную массу около 500 миллионов солнечных масс, что согласуется с массой от 300 миллионов до миллиарда солнечных масс Малого Магелланова Облака.
Масса водородного диска вокруг M64 также составляет около 500 миллионов солнечных масс, что опять же, по словам исследователей, согласуется с 400 миллионами солнечных масс. массы газа в Малом Магеллановом Облаке. Вместе эти подсказки, похоже, довольно убедительно указывают на галактический каннибализм, который произошел достаточно недавно, чтобы оставить эти следы — в течение последнего миллиарда лет.
«Наконец-то раскрыто вероятное происхождение вращающегося в противоположных направлениях газа Дурного глаза. , после десятилетий любопытства», — пишут исследователи.
«Мы предполагаем, что его внешний газовый диск был недавно аккрецирован во время слияния 52: 1 с галактикой с массой в Малом Магеллановом Облаке и теперь сталкивается с существующим внутреннего газового диска, подпитывая вспышку звездообразования на границе раздела дисков и приводя в движение видимые пылевые полосы, благодаря которым он получил свое название. Будущие наблюдательные и теоретические исследования помогут проверить эту идею».
Тем временем, M64 может помочь нам понять, как формируются звездные гало. Возможность рассчитать предыдущее орбитальное движение ныне поглощенной галактики-спутника может помочь воспроизвести эволюцию гало M64, что даст ценную информацию о росте этих загадочных структур.
Исследование группы было принято в The Astrophysical Journal Letters и доступен на arXiv.
