Гиганты отняли у карликов звезды

Точное количество галактик во Вселенной земным астрономам неизвестно. В зависимости от теории происхождения и эволюции Вселенной, их может быть от нескольких миллиардов до бесконечности. Но хорошо известно, что мир галактик достаточно разнообразен. В широком смысле галактики, в соответствии с предложенной известным американским астрономом Эдвином Хабблом классификацией, делятся на эллиптические, спиральные и неправильные. Но для описания всего многообразия звездных структур этого недостаточно, ведь есть, к примеру, линзовидные галактики, которые являются промежуточными от спиральных к эллиптическим.

Существенный процент от общего числа галактик занимают карликовые, которые в разы меньше нормальных галактик по размерам и массе и потому не вписываются в классификацию Хаббла.

Семейство карликовых галактик можно разделить на следующие подтипы: карликовые эллиптические, карликовые сфероидальные, карликовые неправильные и карликовые голубые компактные. Карликовые неправильные и карликовые голубые компактные галактики представляют собой бесформенные клочковатые структуры, богатые межзвездным газом, который зачастую по массе превосходит общее количество звезд в системе. Голубые компактные галактики характеризуются областями бурного звездообразования, в результате которого на свет появляются горячие массивные звезды, придающие характерный голубой цвет всей галактике. Карликовые эллиптические галактики являются, по сути, уменьшенной моделью нормальных эллиптических галактик, только с меньшим числом звезд, содержат мало газа и пыли и в основном состоят из старых звезд небольшой массы.

Карликовые сфероидальные галактики похожи на карликовые эллиптические, но имеют существенные отличия. Они очень слабые, более разрежены и образованы водородно-гелиевыми звездами большого возраста с малым содержанием тяжелых химических элементов. Но при этом звезд – по сравнению с другими галактиками – весьма мало, и основная часть массы содержится, видимо, в так называемой темной материи – несветящейся материи, которая проявляется в силу своего гравитационного взаимодействия, и количество которой, по оценкам на основе наблюдений, в несколько раз превышает количество видимой материи.

Таким образом, изучение карликовых сфероидальных галактик представляет интерес с точки зрения вопроса темной материи и эволюции звезд и всей галактики в целом.

И это весьма важно для понимания формирования галактик в частности, а также эволюции Вселенной.

Вопросом возникновения карликовых сфероидальных галактик задалась группа ученых из Института теоретической физики Цюрихского университета и Астрофизического центра Гарварда в США во главе с Еленой Д'Онгиа. В результате моделирования исследователи получили механизм образования карликовой сфероидальной галактики. Соответствующая работа опубликована в четверг в Nature.

В ходе исследования авторы провели моделирование двух сценариев возможного образования карликовых сфероидальных галактик. Первый – взаимодействие между двумя карликовыми галактиками вдалеке от большой галактики, подобной Млечному Пути, с последующим взаимодействием появившейся карликовой сфероидальной структуры с большой галактикой. Второй – взаимодействие между карликовой галактикой и формирующейся галактикой наподобие Млечного Пути в ранней Вселенной.

Основной вывод работы ученых состоит в том, что на формирование карликовой сфероидальной галактики оказывает влияние гравитационный процесс, который авторы назвали resonant stripping. Слово stripping в переводе с английского имеет много разных значений, например, выталкивание, вынимание, зачистка, отделение, стирание, вытягивание, снятие, обнажение и стриптиз.

Процесс resonant stripping описывает, как более массивная галактика отбирает себе звезды у более мелкого соседа, в результате чего между галактиками появляется красивый звездный «мост» или «хвост».

Поэтому автор возьмет на себя смелость перевести название этого процесса как «резонансное вытягивание», а не, скажем, как «резонансный стриптиз».

Такой «мост» должен быть характерным признаком карликовых сфероидальных галактик, оставшихся с дефицитом звезд, но при этом сохраняющих темную материю, количество которой преобладает над количеством звезд и газа.

В первую очередь астрономов интересовал именно вопрос, почему в карликовых сфероидальных галактиках много темного вещества и мало звезд.

Интересно, что подобные «мосты» реально наблюдаются – авторы приводят несколько изображений реальных галактик, сравнивая их с результатами своего моделирования. Получается действительно очень похоже.