Газ вырвало, звёзды зажглись: космос повторил сценарий, который долго считали утраченным

Две карликовые галактики неподалёку от Млечного Пути оказались связаны не только гравитацией, но и настоящим мостом из молодых звёзд. Эта структура возникла в результате тесного взаимодействия, которое вырвало газ из одной галактики и запустило новые волны звездообразования. Наблюдения показывают, как подобные процессы могли выглядеть в ранней Вселенной, когда формировались даже самые древние системы, свет от которых мы видим сегодня как от самой далёкой галактики. Об этом сообщает Earth.

Фото: eso.org by ESO/Igor Chekalin, https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/

Космос

Карликовые галактики как модель ранней Вселенной

NGC 4490 и NGC 4485 находятся примерно в 24 млн световых лет от Земли и относятся к карликовым галактикам — компактным системам с большим запасом газа и низким содержанием тяжёлых элементов. Именно такие объекты были широко распространены миллиарды лет назад. Их сближение создаёт редкую возможность наблюдать, как гравитация перераспределяет газ, снижает металличность и стимулирует рост новых звёзд — процессы, которые в далёком прошлом определяли формирование планетных систем и галактик в целом.

Команда под руководством астронома Стокгольмского университета Джакомо Бортолини анализирует не суммарный свет, а отдельные звёзды, что позволяет выстраивать детальную хронологию изменений в системе.

Что увидел телескоп Джеймса Уэбба

Уэбб провёл съёмку в ближнем инфракрасном диапазоне, который проникает сквозь пыль и открывает скопления звёзд, скрытые для оптических телескопов. Разделив звёзды по возрастам, учёные восстановили историю всплесков звездообразования.

"CMD показывают два различных всплеска звездообразования, начиная ~ 30 Myr и ~200 Myr назад", — отметил астроном Джакомо Бортолини.

Эти периоды совпадают с моментами наиболее тесных сближений галактик, когда гравитационные силы особенно сильно сжимают газ.

Приливный мост и рождение новых звёзд

Между галактиками протянулся приливный мост — поток газа и звёзд, вытянутый гравитацией. Вдоль него видны области ионизированного газа, подсвеченные молодыми массивными звёздами. Анализ показывает, что газ был вырван из меньшей галактики, смешался с веществом соседа и только затем сформировал новые скопления.

"Пространственное распределение звезд показывает приливный мост, простирающийся от NGC 4485 и соединяющийся с диском NGC 4490", — пояснил Бортолини.

Металличность молодых звёзд вдоль моста меняется постепенно, что подтверждает сценарий смешивания газа.

Следы бурного прошлого

Радионаблюдения с помощью китайского радиотелескопа FAST выявили водородный хвост длиной около 330 тыс. световых лет — намного больше, чем предполагалось ранее.

"Мы сообщаем об обнаружении 100-kpc HI-хвоста в сливающейся паре галактик NGC 4490/85", — заявил соавтор исследования Яо Лю.

Такая структура указывает на гораздо более бурную историю взаимодействий, чем это было видно по оптическим данным.

Почему это важно для науки

Наблюдая систему почти в реальном времени, астрономы проверяют, как гравитация и давление окружающей среды перестраивают галактики. Возможность различать отдельные звёзды позволяет измерять рост галактик напрямую — по числу и возрасту звёзд, а не только по общей яркости.

Сравнение: карликовые и крупные галактики

Карликовые галактики, в отличие от массивных спиральных систем, богаты газом и бедны тяжёлыми элементами. Их взаимодействия быстрее приводят к перераспределению вещества и резким всплескам звездообразования. В крупных галактиках такие процессы растянуты во времени и менее заметны.

Плюсы и минусы изучения близких галактических пар

Исследование соседних систем имеет очевидные преимущества, но и ограничения.
Преимущества включают высокую детализацию наблюдений, возможность изучать отдельные звёзды и проверять модели эволюции галактик.
К ограничениям относятся уникальность каждой системы и сложность переноса выводов на всю Вселенную без дополнительных примеров.

Популярные вопросы о взаимодействии карликовых галактик

Почему именно карликовые галактики так интересны?
Они похожи на ранние галактики Вселенной и позволяют изучать процессы, происходившие миллиарды лет назад.

Что даёт инфракрасное наблюдение по сравнению с оптическим?
Инфракрасный свет проходит сквозь пыль и раскрывает скрытые области звездообразования.

Можно ли по таким системам судить о будущем Млечного Пути?
Частично да: принципы гравитационного взаимодействия универсальны, хотя масштабы различаются.