Звездные войны

10 сентября 2009 г.

Астрономы впервые получили подтверждение космического каннибализма

Два наших крупнейших соседа, галактики Туманность Андромеды и Треугольника, 2,5 млрд лет назад, похоже, настолько сблизились, что можно говорить об их столкновении. Ученые выяснили, что через несколько миллиардов лет галактика Треугольника исчезнет совсем.

Галактики -- громадные скопления звезд, часто сферообразной формы со спиральными ответвлениями-рукавами. Кроме звезд, они состоят из межзвездного газа, пыли и темной материи. Все объекты галактики вращаются относительно общего центра масс.

В самом центре галактики находится ядро. В диске, сравнительно тонком, собраны подавляющее большинство объектов галактики.

Звезды распределяются в форме сферы. Внешним сфероидальным компонентом галактики является гало. От основного тела галактики отходят спиральные рукава, длинные уплотнения из межзвездного газа и молодых звезд в форме спирали.

Туманность Андромеды и наш Млечный Путь являются двумя крупнейшими объектами небольшого скопления галактик, называемого Местной группой. Галактика Треугольника -- третья по размерам из этой группы, в чем уступает Туманности Андромеды в 10 раз.

Наблюдая за огромным участком космоса с диаметром, эквивалентным 1 млн световых лет, через мощный телескоп на вершине горы Маун Кеа (Гавайи), ученые из Канады, Австралии, Франции, Германии, Британии и США получили доказательства того, что космос живет по законам джунглей и что крупные галактики поглощают более мелкие.

«Галактики, как и наш Млечный Путь, не были рождены в их нынешнем состоянии, -- объясняет Майк Ирвин, сотрудник Института астрономии при Кембриджском университете. -- Они росли, пожирая маленькие галактики, которые попадались им на пути. Ситуация с Туманностью Андромеды полностью подтверждает эту теорию».

Речь идет о так называемой иерархической модели образования и эволюции галактик. Согласно этой модели громадные галактики должны быть окружены останками маленьких галактик, которые они уже поглотили или только начали поглощать.

Одна из главных проблем иерархической модели состоит в трудности ее доказательства. Дело в том, что «объедки» галактических трапез слишком тусклы, чтобы их можно было разглядеть на громадных просторах космоса, которые в сотни раз больше центрального диска галактик, состоящих из ярких звезд и газа.

Тем не менее доказательства космического каннибализма очень трудно, но можно найти даже в нашей галактике в виде звездных линий-потоков, вытянутых, как спагетти, верениц звезд, которые были вырваны из карликовых галактик, когда те приближались чересчур близко к Млечному Пути и попадали в его гравитационное поле.

На примере Млечного Пути, к сожалению, доказать иерархическую модель развития галактик невозможно, потому что мы не можем видеть всю галактику сразу.

«Проблема с Млечным Путем заключается в том, -- объясняет Алан Макконэхи из канадского Института астрофизики Герцберга, координатор исследования и автор статьи в журнале Nature, -- что мы находимся внутри него».

Поэтому астрономам пришлось обратить свои взоры или, вернее, телескопы за пределы нашей галактики, к нашему ближайшему соседу и почти близнецу, галактике Туманность Андромеды, находящейся на расстоянии 2,3--2,5 млн световых лет. Наблюдения за Туманностью Андромеды при помощи телескопа, оборудованного мощной цифровой камерой, позволили не только получить доказательства космического каннибализма, но и помогли составить карту этой галактики. На данный момент это самая большая карта галактики. Она простирается на 500 тыс. световых лет от центра Туманности Андромеды, т.е. в 10 раз дальше, чем расположено наше Солнце от центра Млечного Пути.

Наблюдения Макконэхи и его коллег принесли массу сюрпризов. Сейчас ученые уверены, что многие галактики намного больше, чем считалось ранее. Туманность Андромеды, например, до этих наблюдений считалась стандартной галактикой. Теперь же очевидно, что она гигант.

Данные наблюдений свидетельствуют, что даже в самых отдаленных уголках Туманности Андромеды много ярких звезд. Некоторые из них известны, но есть и новые. Поскольку межзвездный газ, из которого образуются звезды, в основном концентрируется в центре галактики, то очевидно, что окраинные звезды родились не там, где их увидели ученые, и скорее всего когда-то принадлежали другим галактикам. По мнению Алана Макконэхи, они иммигранты из карликовых галактик, попавших в крепкие «объятия» Туманности Андромеды и ставших ее частями.

Галактика Треугольника уступает по размерам только Туманности Андромеды и Млечному Пути и находится примерно в 1 млн световых лет от первой. Ее можно разглядеть невооруженным глазом в Северном полушарии. Эта галактика достаточно велика и находится достаточно далеко от Туманности Андромеды, чтобы не считать ее простым спутником, а самостоятельной галактикой. Однако ни размер, ни расстояние, похоже, не спасли ее от завидного аппетита более крупного соседа.

Результатом сближения двух галактик стала потеря Треугольником части своих звезд. Это очевидно, потому что некоторые звезды Туманности Андромеды находятся слишком далеко от своего галактического ядра, чтобы образоваться в своей галактике.

«У нас сложилось впечатление, что Туманность Андромеды пожирает галактику Треугольника», -- говорит Алан Макконэхи.

На карте Туманности Андромеды отчетливо различимы звездные щупальца длиной в триллион километров, которые она как бы протянула к Треугольнику. Звездные диски обеих галактик деформированы в результате их встречи. Из предыдущих наблюдений следовало, что галактика Треугольника похожа на безупречную спираль. Но это только если смотреть на его яркие звезды. Что же касается водородного диска, то он значительно деформирован. Несоответствие между деформированным газом и нетронутыми звездами остается одной из самых больших загадок галактики Треугольника.

Однако новые наблюдения говорят, что у Треугольника деформирован и звездный диск. Это заметно, если смотреть на тусклые звезды. Т.е. какая-то сила, деформировавшая газ, затронула и звезды. По мнению Алана Макконэхи, этой силой скорее всего является гравитация Туманности Андромеды.

Для того чтобы определить, когда и как галактики встретились, Макконэхи с коллегами создали компьютерные модели их возможных траекторий. Они показывают, что сильное гравитационное поле Туманности Андромеды вполне могло отрывать звезды от диска Треугольника и создавать звездные потоки, которые увидели ученые. Лучше всего нынешнему положению галактик соответствует модель, в которой галактики зацепились друг за друга примерно 2,5 млрд лет назад, сблизившись на расстояние 130 тыс. световых лет.

Столкновение было довольно ощутимым, но галактике Треугольника удалось относительно легко отделаться. Да, она потеряла часть своих звезд, но в целом сумела сохраниться. Однако та же модель прогнозирует через 2 млрд лет новую встречу, исход которой будет для Треугольника плачевным.

«Следующая встреча, -- предсказывает Алан Макконэхи, -- будет намного более бурной, чем предыдущая. Галактики сблизятся еще сильнее, и Треугольник сполна испытает на себе гравитационное притяжение Туманности Андромеды».

Через несколько миллиардов лет Туманность Андромеды окончательно поглотит Треугольник, и его звезды займут места в ее гало. А еще через несколько миллиардов лет после этого произойдет столкновение Туманности Андромеды с Млечным Путем. Ее результатом будет образование гигантской эллиптической галактики.

Захар РАДОВ

Другие новости за 10 сентября 2009 г.

NASA опубликовало первые снимки "Хаббла" после ремонта

Звездные войны