|
Галактика Андромеды гасит свои галактики-спутники
|
|
|
|
Астрономы знают, что слияния играют огромную роль в росте галактик. Прямо сейчас Млечный Путь медленно поглощает Большое и Малое Магеллановы облака. Доказательством тому служит поток газа, называемый Магеллановым потоком, протяженностью около 600 000 световых лет. Млечный путь (MW) удаляет этот газ из облаков, которые не обладают достаточной массой, чтобы удерживать его. Они проигрывают гравитационное перетягивание каната с гораздо более массивным МВТ. MW поглотила и многие другие галактики. Миссия ЕКА Gaia показала нам, что миллиарды лет назад MW поглотила карликовую галактику Гайя-Энцелад-Сосиска.
|
|
|
|
Известно, что у нашей соседки Андромеды много карликовых галактик-спутников, и в прошлом она росла за счет слияний. Новое исследование посвящено изучению карликовых галактик, чтобы попытаться понять длительный и сложный процесс слияния. Она называется "Жизнь и смерть слабых галактик-спутников вокруг M31" и была опубликована в журнале Monthly Notices Королевского астрономического общества и в настоящее время доступна на сервере препринтов arXiv. Ведущим автором является Алекс Мерроу с физического факультета Даремского университета.
|
|
|
|
Во многом благодаря миссии ЕКА Gaia, астрономы получили множество точных данных о движении более 1 миллиарда звезд по всему Млечному Пути. Это позволяет им восстановить орбиты галактик-спутников в прошлом. В сочетании с возможностью пространственного определения отдельных звезд на больших расстояниях астрономы могут обнаруживать популяции звезд, имеющих общее происхождение, даже если они больше не обязательно связаны гравитационно. Исследователи отмечают, что, используя все эти данные вместе, они могут получить представление о том, как галактики-спутники формируются в результате физических процессов, когда они вращаются вокруг своих гораздо более крупных хозяев.
|
|
|
|
|
|
|
"Местная группа предлагает уникальный испытательный стенд для теорий эволюции галактик благодаря нашей уникальной точке обзора", - объясняют авторы. В предыдущих исследованиях изучалось, как карликовые галактики попадают в сверхзвуковую фазу и в какой момент этого процесса они гаснут, что означает, что им не хватает газа для образования новых звезд. Более крупная галактика поглощает газ, что иногда может спровоцировать массовый всплеск звездообразования в более крупной галактике. В некотором смысле, большая галактика поглощает свой меньший спутник и крадет у него новые звезды.
|
|
|
|
Исследователи хотели понять, как происходит гашение галактик-спутников, что является важной частью процесса слияния.
|
|
|
|
"Мы представляем прогнозы для собственных движений, времени падения и времени первого перицентрического прохождения для 39 галактик-спутников M31", - пишут авторы. Они оценили эти свойства на основе космологического моделирования N-тел и свойств самой M31. "Мы используем эти ограничения на орбитальные истории спутников в сочетании с опубликованными ими историями звездообразования, чтобы исследовать доминирующие экологические механизмы подавления спутников-хозяев, подобных M31", - объясняют они.
|
|
|
|
Результаты показывают, что только самые массивные спутники M31 могут поддерживать звездообразование в течение более 3 миллиардов лет после своего перицентра. Перицентр - это точка, в которой спутник находится ближе всего к M31 и подвергается воздействию ее мощной гравитации. Авторы говорят, что это указывает на то, что "атмосферное давление, приливное обнажение и/или прекращение аккреции газа надежно подавляют карликовые галактики с массой Солнца < 10^7,5 масс Солнца, которые становятся спутниками M31".
|
|
|
|
Эти спутники с меньшей массой борются за выживание. Исследователи говорят, что их результаты показывают, что большая часть из них гаснет задолго до того, как они действительно столкнутся с Андромедой. "Большинство оставшихся спутников с меньшей массой, по-видимому, были значительно погашены перед их первым прохождением через перицентр, причем некоторые из наименее массивных спутников были погашены за 10 млрд. лет до этого", - пишут авторы.
|
|
|
|
Некоторые из них гасятся в результате реионизации, при которой газ нагревается ультрафиолетовым излучением. Когда он перегревается, он приобретает достаточную кинетическую энергию, чтобы покинуть карликовую галактику. Он фотоиспаряется или как бы выкипает из галактики-спутника. Но большинство галактик-спутников с низкой массой, которые гасятся очень рано, гасятся в результате того, что исследователи называют "предварительной обработкой". В данном случае галактика-спутник провела некоторое время вблизи другой галактики-хозяина с меньшей массой, чем у Андромеды. Такая предварительная обработка позволяет нагревать газ и удалять его, что приводит к охлаждению.
|
|
|
|
Исследовательская группа сравнила эти результаты с тем, что известно о Млечном Пути. Они обнаружили, что две галактики имеют качественно разные популяции галактик-спутников. "В частности, спутники Млечного Пути, как правило, были спутниками дольше и гасли быстрее после падения, чем популяция спутников M31", - пишут они. Опираясь на предыдущие исследования, они отмечают, что спутники Млечного Пути "в основном имеют старое (> 11 млрд. лет) время угасания и/или старое (> 9 млрд. лет) время падения, что составляет 76% населения".
|
|
|
|
Но спутники Андромеды имеют более широкий и равномерный разброс как по времени падения, так и по времени затухания. Это может быть связано с различиями в наблюдениях и измерениях спутников обеих галактик. Или же это может свидетельствовать о том, что MW поглотила свои спутники раньше, чем Андромеда, за заметным исключением Большого и Малого Магеллановых облаков.
|
|
|
|
"На всех спутниках M31 мы видим, что большинство гашений происходит перед перицентром или даже перед падением", - объясняют авторы. "Это согласуется с любым внутренним гашением, предварительной обработкой другими гало и/или космической сетью или, в некоторых из самых старых случаев, гашением путем реионизации".
|
|
|
|
В распоряжении астрономов стало гораздо больше данных, чем было несколько лет назад, и это позволяет им изучать, как массивные галактики гасят и поглощают свои спутники. Тушение является фундаментальной частью слияния, и это исследование позволяет астрономам понять, как оно работает по-разному в разных галактиках.
|
|
|
|
"Свойства спутников M31 отражают тот факт, что воздействие окружающей среды — атмосферное давление, приливное разрушение или прекращение аккреции газа - являются надежными средствами подавления маломассивных галактик—спутников во Вселенной", - заключают авторы.
|
|
|
|
Источник
|
