Вид галактики NGC 4303 "лицом к лицу" показывает, что ее рукава заполнены активным звездообразованием

Галактики играют множество ролей во Вселенной. Самая очевидная из них - фабрики звездообразования. Без этой активности космос был бы совсем другим. Европейская южная обсерватория и Большой миллиметровый массив Атакамы недавно навели прицел на галактику NGC 4303. Их цель - рассмотреть ее активность звездообразования с разных длин волн.

Объект должен был помочь астрономам понять, как формируются звезды в галактической среде. Полученное изображение показывает золотистое свечение молекулярных облаков газа, проходящих через спиральные рукава, и наличие уже сформировавшихся звезд.

NGC 4303 - красивая спиральная галактика, расположенная на расстоянии более 50 миллионов световых лет от нас, в скоплении галактик Девы. Астрономы относят ее к слабо заштрихованным спиралям. Похоже, что она также имеет кольцевую структуру в спиральных рукавах. Рукава искрятся от звездообразования, что делает ее галактикой звездного взрыва. Там также есть активное ядро, в котором, вероятно, скрывается сверхмассивная черная дыра.

Эта галактика классифицируется как спираль позднего типа. Это означает, что в прошлом она превращала газ в звезды медленнее, а сегодня в ней еще много чего осталось. Конечно, по результатам этого и других исследований, в ней очень много нейтрального водорода. Это строительный блок звезд.

В центре галактики находится огромное скопление звезд. Кроме того, в ней есть более старые звездные скопления. Все это указывает на активность звездообразования в древнем прошлом. Есть также множество свидетельств более поздней активности рождения звезд во всей Галактике. Яркие туманности выделяют места, где формируются (или вот-вот родятся) новорожденные звезды. Почему же эта галактика "позднего типа" так активна в плане образования звезд?

Изучение NGC 4303

Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо посмотреть на галактику более чем в одной длине волны света. Астрономы использовали прибор Multi-Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) на Очень большом телескопе для изучения существующих звезд в галактике. Он может получить изображение галактики за одно наблюдение. В то же время он измеряет интенсивность света, исходящего из различных регионов. Это позволяет получить захватывающий "трехмерный" взгляд на галактику и ее компоненты.

Большой миллиметровый массив Атакамы обеспечивает другой вид, используя миллиметровые волны (близкие к радиоволнам). Он специально наблюдает за облаками водорода в галактике. Идея состоит в том, чтобы сравнить количество газа, доступного для звездообразования, с популяциями уже сформировавшихся звезд. Используя два разных инструмента, астрономы получают лучшее представление о том, что вызывает рождение звезд. Совместные исследования также позволяют выявить процессы и события, которые усиливают этот процесс.

Кроме того, они могут выяснить, что препятствует образованию звезд в различных регионах. Например, образование сверхмассивных звезд может поглотить весь доступный газ. В результате остается совсем немного для формирования более мелких звезд. В других местах гибель сверхмассивных звезд в результате взрывов сверхновых посылает ударные волны. Они могут запустить процесс рождения звезд в близлежащих молекулярных облаках. Для NGC 4303 астрономы будут использовать данные этого и других наблюдений, чтобы выяснить историю (и будущее) активности звездообразования.

Многоволновые исследования галактического звездообразования: Общая картина

Исследование NGC 4303 является частью более масштабной работы под названием "Физика с высоким угловым разрешением в соседних галактиках" (PHANGS). В нем используются наземные телескопы, а также космические обсерватории для детальных наблюдений соседних галактик. Идея заключается в том, чтобы изучить все аспекты структуры галактики, используя как можно больше различных подходов в разных диапазонах длин волн. В частности, проект хочет изучить физику и взаимодействие газа и звездообразования на фоне структуры и эволюции галактик.

К проекту PHANGS присоединяется ряд других проектов, проводящих аналогичные исследования эволюции галактик и рождения звезд на разных длинах волн. К ним относится проект MUSTANG - Multi-scale Star Formation across Nascent Galaxies, который изучает жизненный цикл облаков и областей звездообразования. Данные этой программы важны для моделирования формирования галактик.

В конечном итоге, изучение таких галактик, как NGC 4303 и другие, даст детальное понимание того, как формируются и эволюционируют галактики и их звезды. В случае NGC 4303 масштабы как прошлого, так и будущего звездообразования выглядят весьма впечатляюще. Почти равномерное распределение облаков нейтрального газа по спиральным рукавам и ядру предсказывает очень светлое будущее этой галактики.