Изолированные компактные эллиптические галактики – убегающие звездные системы
Isolated compact elliptical galaxies: Stellar systems that ran away. Igor Chilingarian, Ivan Zolotukhin. Science. 2015. Vol. 348. No 6233. P. 418–421.
Компактные эллиптические галактики представляют собой редкий класс звездных систем, характеризующийся небольшими размерами и высокой звездной плотностью. До последнего времени было известно лишь около 30 таких галактик. Их размер составляет всего несколько сотен световых лет, что больше звездных скоплений, но меньше типичных галактик. Обнаруженные компактные галактики располагаются вблизи других, более крупных галактик, что позволяет объяснить их образование гравитационным взаимодействием галактик, в результате которого большая галактика за несколько миллиардов лет отбирает окраинные звезды у меньшей, оставляя в ней только достаточно компактную центральную часть – ядро. Этот процесс был назван приливным обдиранием. Авторы проанализировали огромную массу фотографий разных скоплений галактик, полученных за последние годы и размещенных в архивах проекта Virtual Observatory. На этих снимках им удалось обнаружить почти две сотни новых компактных эллиптических галактик, 11 из которых оказались в полной изоляции – они были удалены от ближайших к ним звездных семей на несколько миллионов световых лет. Авторы проанализировали их форму и скорость движения, пытаясь понять, как возникают подобные космические объекты и что приводит к их изгнанию за пределы скоплений галактик. Исследования показали, что свойства изолированных компактных галактик не отличаются от свойств обычных галактик, находящихся внутри скоплений. Поэтому предполагается, что изначально они имеют общее происхождение. При этом изолированные галактики движутся значительно быстрее галактик в скоплениях. Отсюда авторы делают вывод, что изолированные галактики были выброшены из области скопления в результате так называемого гравитационного взаимодействия трех тел, напоминающего то, что происходит с парами звезд, которые сближаются со сверхмассивной черной дырой в центре галактики. Когда двойные звезды подходят на определеннное расстояние к черной дыре, она съедает не обе звезды, а только одну из них, обладающую большей массой. При этом вторая звезда силой гравитационного взаимодействия будет выброшена за предела скоплений при условии, что она будет разогнана до достаточно высокой скорости. Нечто подобное, но в большем масштабе, происходит и с компактными галактиками. Гравитационное взаимодействие галактик может привести к выбросу остатков одной из них из области взаимодействия. Это проявление на разных масштабах Вселенной одного и того же явления – эффекта пращи, когда при взаимодействии трех тел более легкое вылетает из системы. В пользу этого говорят крайне высокие скорости движения большинства «убегающих» галактик, часто превышающие 2,5 тыс. км/сек, необходимые для «катапультирования» из скопления. Подтверждает эту гипотезу и характер движения некоторых компактных эллиптических галактики внутри скоплений, который указывает на то, что они уже находятся на грани вылета. Работоспособность гипотезы подтверждена численным моделированием. Авторы пока не уверены, как долго могут просуществовать подобные изолированные компактные галактики, так как они практически не содержат в себе темной материи, кольцо из которой удерживает все нормальные галактики на месте и не дает их звездам разбежаться.
В.В. Стрекопытов