Астрономы используют компактные группы звезд для изучения истории галактики в подростковой Вселенной, получившей название "Искровик

Астрономы используют компактные группы звезд для изучения истории галактики в подростковой Вселенной, получившей название "Искровик".

NASA / ESA / CSA / STScI

Искровик - это маленькая галактика, обитающая 9 миллиардов лет назад в подростковой Вселенной. Ее звездная масса составляет лишь сотую часть массы Млечного Пути, однако с течением времени она вырастет до размеров нашей галактики. Взгляд в прошлое на эту развивающуюся галактику позволяет астрономам изучить скачок роста, похожий на тот, который могла испытать наша собственная галактика.

Обнаруженная на одном из первых изображений, полученных космическим телескопом Джеймса Уэбба (JWST), Искра искажена в форме палочки из-за гравитационного линзирования переднего галактического скопления. Звездные скопления золотистого цвета окружают галактику - отсюда и ее прозвище. Из двух десятков объектов, названных "искрами", пять, вероятно, являются шаровыми скоплениями - плотными скоплениями древних звезд.

Ламия Моула (Университет Торонто) и ее коллеги впервые проанализировали искры прошлой осенью, определив возраст и химический состав скоплений. Они обнаружили, что шаровые кандидаты в искры обогащены химически (то, что астрономы часто называют богатыми металлами), что указывает на то, что в них уже жили и умерли несколько предыдущих поколений звезд. Другие искры, которые выглядят более вытянутыми, чем компактные шаровые скопления, бедны металлами.

Моула и др. / Astrophysical Journal Letters 2022

Теперь в новом исследовании Дункан Форбс (Университет Суинберна, Австралия) и Аарон Романовски (Государственный университет Сан-Хосе и Калифорнийский университет в Санта-Крузе) сравнивают звездные скопления Искрового скопления со скоплениями вокруг галактик, расположенных ближе к дому - а именно, нашей собственной - чтобы понять историю галактики. Исследование опубликовано в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

В Млечном Пути находится более 150 известных шаровых скоплений, большинство из которых вращается далеко за пределами спирального диска звезд. Некоторые из этих шаровых скоплений, вероятно, образовались на ранней стадии; хотя их происхождение не вполне понятно, они должны были каким-то образом войти в состав нашей молодой галактики, когда она формировалась. Другие шаровые скопления присоединились к Млечному Пути, когда он поглощал другие галактики и их содержимое.

Вторая группа точек отсчета - это шаровые скопления вокруг крупнейшей галактики-спутника Млечного Пути, Большого Магелланова Облака (БМК). Сейчас КМЦ примерно того же размера, что и Искра 9 миллиардов лет назад. В конечном итоге, если LMC будет поглощена после нескольких проходов, ее глобулы присоединятся к коллекции Млечного Пути.

Последняя точка сравнения - карликовая галактика Гайя-Энцелад. Она больше не существует - гравитация Млечного Пути разорвала ее на куски 9 миллиардов лет назад - именно в тот период времени, когда мы наблюдаем Искровик. Но хотя галактика была уничтожена, ее шаровые скопления выжили и присоединились к звездному гало нашей галактики. Другие астрономы смогли определить, какие из них изначально принадлежали карлику Гайя-Энцелад.

В итоге Форбс и Романовский сравнили древние искры с десятками шаровых скоплений вокруг Млечного Пути и LMC. Они обнаружили, что шаровые скопления похожи на богатые металлами шаровые скопления вокруг Млечного Пути, которые, вероятно, сформировались вместе с нашей галактикой и вращаются вблизи ее диска.

Две более протяженные искры, бедные металлами, похожи на глобулы вокруг LMC и Гайи-Энцелада. Форбс и Романовский предполагают, что эти два объекта могут быть шаровыми скоплениями, только они недавно образовались и принадлежат карликовой галактике, которая падает в Искру.

"Похоже, мы воочию наблюдаем сборку этой галактики по мере наращивания ее массы в виде карликовой галактики и нескольких шаровых скоплений", - говорит Форбс.

Астрономы использовали измерения возраста и состава, чтобы провести своего рода археологию нашей собственной галактики, выведя историю слияния Млечного Пути. Но такой анализ достаточно сложен, когда мы располагаем огромным количеством данных о Млечном Пути, которые были получены в результате нескольких обзоров неба. Для далеких галактик, обитающих в давно ушедшей Вселенной, измерения становятся еще более неопределенными.

Другое исследование под руководством Аделаиды Клейссенс (Стокгольмский университет) изучило тот же свет от шаровых скоплений-кандидатов вокруг Искры и обнаружило, что они скорее бедны металлами, чем богаты ими. Сейчас она и ее коллеги работают над уточнением различий в измерениях. Форбс и Романовки признают в своем исследовании, что возраст и металличность этих скоплений "заслуживают дальнейшего изучения".