Чумацький Шлях «викрав» у сусідів більшість кулястих скупчень

Сучасна астрономія стверджує, що всі великі галактики, включаючи наш Чумацький Шлях, формувались шляхом поглинання менших галактик або зоряних скупчень. Це означає, що деякі кульові скупчення, які наразі розташовані в нашій галактиці, ймовірно, залишилися від інших галактик, які згодом були поглинуті Чумацьким Шляхом, або, можливо, витягнуті з незалежних галактик-супутників, таких як Магелланові Хмари.

Карликова галактика в сузір'ї Печі
Карликова галактика в сузір’ї Печі. Фото: Wikipedia

Приливно-відливні потоки

Чумацький Шлях служить домом для великої кількості галактик-супутників, серед них відомі Магелланові Хмари та менш відомі, такі як карликова галактика в сузір’ї Піч (Fornax Dwarf) та карликова галактика Насос 2 (Antlia II Dwarf). Але не всі вони є повністю незалежними. Деякі з них, як, наприклад, карликова сфероїдальна галактика Стрільця, виявляються помітно витягнутими або спотвореними — вони мають форму більше схожу на потоки зір, ніж на організовані галактичні структури. Це свідчить про те, що вони нині перебувають під впливом гравітаційного впливу через процес злиття з Чумацьким Шляхом.

Модель карликової сфероїдальної галактики Стрільця
Модель карликової сфероїдальної галактики Стрільця, зруйнованої приливними силами, що обертається навколо тривимірного зображення диска Чумацького Шляху. Жовта цятка відображає положення Сонця. Авторство: UCLA/DR Law

Виявлення цих приливно-відливних потоків зробило внесок у розв’язання загадкового спостереження: багато кулястих скупчень, які оточують нашу галактику, мають схожий вік, тоді як інші є відносно молодими. Астрономи припускають, що це можливо через те, що ці молоді скупчення сформувалися відносно молодими карликовими галактиками. З часом вчені зібрали більше доказів, які підтверджують цей аргумент.

«Викрадення» скупчень

У 2002 році астрономи, вивчаючи кульове скупчення NGC 5634, помітили, що воно рухається в приливному потоці карликової галактики Стрільця. Його рух і відносно низький вміст металів також відповідали іншим ознакам карликової галактики.

Відтоді дослідники знайшли переконливі докази того, що кілька додаткових кулястих скупчень також пов’язані з цією галактикою, яка страждає від припливів. До них належать AM 4, Arp 2, Pal 12, NGC 2419, NGC 4147, Terzan 7, Terzan 8, Whiting 1. Водночас виявили ще інші потоки розірваних карликових галактик, такі як потік Хелмі, Gaia Enceladus та інші.

Астрономи також вважають, що деякі з менш пошкоджених карликових галактик, що обертаються навколо Чумацького Шляху, могли зробити важливий внесок у формування кулястих скупчень, а можливо, навіть «викрадати» деякі з них.

Моделювання «викрадень»

У нещодавніх дослідженнях вчені застосували інший підхід. Вони розглянули, як різні галактики, що оточують Чумацький Шлях і поглинаються ним, можуть обмінюватися кулястими скупченнями. У своїй першій статті астрономи створили моделі гіпотетичних карликових галактик на різних орбітах навколо Чумацького Шляху, щоб вивчити, наскільки легко їхні скупчення можуть бути відокремлені від своїх галактик-господарів.

Потік Хелмі
Коли Чумацький Шлях поглинає інші галактики, гравітація нашої галактики витягує з них зорі, утворюючи потоки, що обертаються навколо та по всьому Чумацькому Шляху. Ілюстрація: Wikipedia

Вони дійшли висновку, що відсоток скупчень, які вдалося відокремити, коливався від 12% до 93%. Шанси відокремлення скупчень були б вищими, якби вони мали еліптичні орбіти, які виводили їх на околиці своїх галактик-господарів. Але якщо галактика була б більш масивною, то вона могла б краще утримувати свої скупчення.

На основі цих симуляцій автори статей припускають, що принаймні два кулясті скупчення могли б походити від карликової галактики в сузір’ї Піч, чотири — від Великої Магелланової Хмари, два — від Малої Магелланової Хмари і 14 — від карликової сфероїдальної галактики Стрільця.

У своєму другому дослідженні вчені підійшли до питання інакше, вивчаючи орбітальні властивості 154 кулястих скупчень і порівнюючи їх з характеристиками 41 карликової галактики, що обертаються навколо Чумацького Шляху, а також деяких приливно-відливних потоків.

Використовуючи лише ці характеристики, автори ідентифікували 14 кульових скупчень, пов’язаних із карликовою сфероїдальною галактикою Стрільця, що підтверджує результати попередніх досліджень. Однак їхні висновки не збігаються з іншими дослідженнями щодо походження цих скупчень. П’ять скупчень, які автори раніше вважали пов’язаними з карликовою галактикою Стрільця, не мали достатніх параметрів для того, щоб вважати їх «викраденими».

Неточності у моделюваннях

Проте науковці визначили чотири нових кульових скупчення, які раніше не були пов’язані з галактикою, але мають високу ймовірність зв’язку з нею, а також шість інших з меншою ймовірністю. Дослідження також виявило шість скупчень, які, ймовірно, походять з Великої Магелланової Хмари. Загалом їхня робота показує, що 29 (19%) відомих кулястих скупчень мають характеристики, які досить схожі на карликові галактики та свідчать про їхнє походження від них.

Автори визнають, що їхні моделі є дещо спрощеними, оскільки вони не повністю відтворюють складну тривимірну структуру карликових галактик.

Раніше ми повідомляли про те, як особлива риса Чумацького Шляху може вразити інопланетних астрономів.

За матеріалами universetoday.com.

Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!

Приєднуйтесь: https://t.me/ustmagazine