Астрономія
Астрономія

Астрономи відшукали ультратьмяну ізольовану карликову галактику

У ході пошуку галактик-компаньйонів карликової галактики Тукана астрономи відшукали нову ультратьмяну ізольовану галактику, яка отримала ім'я Тукан В. Вона складається зі старих низькометалічних зірок-гігантів, а відстань від неї до найближчої галактики складає 500 кілопарсеків. Така ізольована галактика могла припинити зореутворення самостійно, не взаємодіючи з іншими галактиками. А тому є дуже цікавою для дослідження механізмів, які можуть впливати на появу зірок, повідомляють дослідники у статті. Роботу прийняли до публікації у The Astrophysical Journal, а поки її препринт доступний на сервісі arXiv.

Зображення галактики Тукан В в огляді неба DESI (зліва) та IMACS. Sand et al., 2022.

Зображення галактики Тукан В в огляді неба DESI (зліва) та IMACS. Sand et al., 2022.

Галактики тьмяніють?

Ультратьмяні карликові галактики (ultra-faint dwarf galaxies) є одними з найекстремальніших галактик у Всесвіті: вони найменші за розмірами, найменш яскраві, найбідніші на метали і найбагатші на темну матерію. Ці галактики характеризуються бідними на метали зорями і низькою світністю і містять багато темної матерії, що робить їх надзвичайно цікавими для астрофізиків, які на них можуть перевіряти свої теорії. Крім того, вважається, що такі галактики сформувалися достатньо давно, на що вказує дефіцит водню і гелію, а тому темна матерія у них зберігається майже недоторканою, а самі вони можуть містити сліди історії свого формування ще до епохи реіонізації.

І у своїй роботі астрономи з університетів США, Канади та Іспанії представили нову таку галактику, яку відшукали на відстані у 4,5 мільйона світлових років від Сонця — ультратьмяну карликову галактику Тукан В (Tucana B).

Як її знайшли, якщо вона тьмяна?

Хоча очікується, що подібні галактики будуть найпоширенішим класом галактик за кількістю, їх надзвичайно низька світність обмежує їхнє виявлення і вивчення дуже локальним Всесвітом, де ці системи були виявлені виключно як супутники Чумацького Шляху, обох Магелланових Хмар та інших галактик у межах п'яти мегапарсек – так званої Місцевої групи. Сьогодні нам відомо більше 60 таких систем, які вдалося відшукати за допомогою цифрових оглядів неба, а потім описати за допомогою спектроскопії.

Найбільше таких галактик планують знайти на околицях Місцевої групи, де знайшли і Тукан В. Вона стала першою ізольованою галактикою такого типу на такій відстані. Відкрити її вдалося під час огляду неба DESI Legacy Imaging Surveys Data Release 9, у рамках якого велися пошуки галактик-компаньйонів далекої карликової сфероїдальної галактики Тукана. Разом вони не пов'язані і їх поділяє близько 500 кілопарсек (1,6 мільйона світлових років), що вказує на те, що на зоряне населення Тукана В взаємодія з сусідкою не впливала.

Карта найближчих галактик до Тукана В. Sand et al., 2022

Карта найближчих галактик до Тукана В. Sand et al., 2022

Які зорі лишилися у Тукана В?

Ґрунтуючись на спектральному аналізі галактики за допомогою спектрографа IMACS, астрономи не побачили жодних ознак наявності популяції молодих зірок, лише старе, бідне металами зоряне населення. Вчені уточнюють, що Тукан B є унікальним відкриттям для карликової галактики відразу за Місцевою групою, враховуючи як її світність, ізоляцію, так і відсутність видимого зореутворення або нейтрального газу. Вони відзначають, що галактика є яскравим прикладом ультратьмяної галактики, в якій зореутворення зупинилося не через взаємодію з іншою, більшою галактикою, а з інших причин: наприклад, реіонізацію або якийсь інший внутрішній механізм самої галактики. Тому вона така цікава для майбутніх космічних досліджень, у тому числі за допомогою космічного телескопа імені Джеймса Вебба.

Втім, іноді астрономам не вдається побачити стільки темної матерії, скільки вони очікують від подібних галактик. І однією з причин цьому можуть бути, наприклад, галактичні припливні сили, які до того ж змушують і зоряні скупчення покидати свої галактики. А нещодавно з'ясувалося, що одна із тьмяних карликових галактик NGC1052-DF4 через взаємодію із сусідньою втратила майже 99 відсотків своєї темної матерії. Більше про темну матерію і де її шукати ми розповідали у нашому матеріалі «Що таке темна матерія і темна енергія?».


Фото в анонсі: Sand et al., 2022.