Концепция этого художника показывает Большое Магелланово Облако (БМО) на переднем плане, путешествующее через газовое гало гораздо более массивной Галактики Млечный Путь. В результате столкновения большая часть сферического газового ореола, окружающего БМО, была уничтожена, о чем свидетельствует следящий за ней поток газа, напоминающий хвост кометы. Тем не менее, компактный ореол остается, и ученые не ожидают, что этот оставшийся ореол исчезнет. Команда изучила гало, используя фоновый свет 28 квазаров, исключительно яркого типа активных галактических ядер, которые сияют во Вселенной, как маяк. Их свет позволяет ученым косвенно «видеть» промежуточный газ гало, поглощая фоновый свет. Линии представляют вид далеких квазаров через газ БМО, сделанный космическим телескопом Хаббл с его орбиты вокруг Земли. Изображение предоставлено: НАСА, ЕКА, Ральф Кроуфорд (STScI).
История выживания разворачивается во внешних пределах нашей галактики, и космический телескоп НАСА «Хаббл» является свидетелем этой саги.
Большое Магелланово Облако, также известное как БМО, является одним из ближайших соседей Млечного Пути. Эта карликовая галактика вырисовывается в южном ночном небе, ее видимый диаметр в 20 раз превышает диаметр полной Луны.
Многие исследователи предполагают, что БМО не находится на орбите вокруг нашей галактики, а просто проходит мимо. Эти ученые полагают, что БМО только что завершило максимальное сближение с гораздо более массивным Млечным Путем. Этот проход сдул большую часть сферического газового ореола, окружающего БМО.
Теперь астрономы впервые смогли измерить размер гало БМО – то, что они могли сделать только с помощью Хаббла. В новом исследовании, доступном на сервере препринтов arXiv и запланированном к публикации в The Astrophysical Journal Letters, исследователи были удивлены, обнаружив, что она настолько мала, ее диаметр составляет около 50 000 световых лет. Это примерно в десять раз меньше гало других галактик с массой БМО. Его компактность рассказывает историю его встречи с Млечным Путем.
«БМО выжил», — сказал Эндрю Фокс из AURA/STScI Европейского космического агентства в Балтиморе, который был ведущим исследователем наблюдений. «Несмотря на то, что она потеряла много газа, его еще осталось достаточно для продолжения формирования новых звезд. Таким образом, новые области звездообразования все еще могут появиться. Меньшая галактика не выжила бы — газа больше не было бы, а было бы лишь скопление стареющих красных звезд.
Несмотря на то, что износ значительно сильнее, БМО по-прежнему имеет компактный, коренастый газовый склад, который он не смог бы удержать из-за своей гравитации, если бы он был менее массивным. БМО имеет массу 10 процентов от массы Млечного Пути, что делает ее тяжелее большинства карликовых галактик.
«Из-за огромного гало Млечного Пути газ БМО усекается или гаснет», — объяснил Сапна Мишра из STScI, ведущий автор статьи, в которой зафиксировано это открытие. «Но даже в этом катастрофическом взаимодействии с Млечным Путем БМО может сохранить 10 процентов своего гало из-за своей высокой массы».
Огромный фен
Большая часть ореола БМО была уничтожена из-за явления, называемого «разрывом давления плунжера». Плотная среда Млечного Пути давит на приближающуюся БМО, создавая газовый след, который тянет за собой карликовую галактику – как хвост кометы.
«Мне нравится думать о Млечном Пути как о гигантском фене, выдувающем газ из БМО, когда он течет к нам», — сказал Фокс. «Млечный Путь отталкивается так сильно, что динамическое давление уничтожило большую часть первоначальной массы гало БМО. Остался лишь небольшой остаток, и именно этот небольшой, компактный остаток мы видим сейчас».
Концепция этого художника иллюстрирует встречу Большого Магелланова Облака (БМО) с газообразным гало Млечного Пути. Вверху, в середине правой стороны, БМО начинает врезаться в гораздо более массивное гало нашей галактики. Ярко-фиолетовая головная ударная волна представляет собой передний край гало БМО, который сжимается, когда гало Млечного Пути сталкивается с приближающимся БМО. На среднем изображении часть гало отделяется и уносится обратно в поток газа, который в конечном итоге выпадет в Млечный Путь. На нижней панели показано развитие этого взаимодействия по мере того, как кометный хвост БМО становится более четко выраженным. Остаётся компактное гало БМО. Поскольку БМО только что завершил максимальное сближение с Млечным Путем и возвращается в космос, ученые не ожидают, что оставшийся ореол будет потерян. Фото предоставлено: НАСА, ЕКА, Ральф Кроуфорд (STScI)
Поскольку динамическое давление отталкивает большую часть ореола БМО, газ замедляется и в конечном итоге попадает в Млечный Путь. Однако, поскольку БМО только что прошел максимальное сближение с Млечным Путем и возвращается в космос, ученые не ожидают, что весь ореол будет потерян.
Только с Хабблом
Для проведения этого исследования исследовательская группа проанализировала ультрафиолетовые наблюдения из архива космического телескопа Микульского в STScI. Большая часть ультрафиолетового света блокируется атмосферой Земли и поэтому не может наблюдаться в наземные телескопы. «Хаббл» — единственный современный космический телескоп, настроенный на обнаружение этих длин волн света, поэтому это исследование стало возможным только с помощью «Хаббла».
Команда исследовала гало, используя фоновый свет 28 ярких квазаров. Считается, что квазары, самый яркий тип активных галактических ядер, питаются сверхмассивными черными дырами. Они светятся, как огни маяков, позволяя ученым косвенно «видеть» промежуточный газ гало, поглощая фоновый свет. Квазары расположены по всей Вселенной на огромных расстояниях от нашей галактики.
Ученые использовали данные спектрографа космического происхождения Хаббла (COS), чтобы обнаружить присутствие газа в гало по тому, как он поглощает определенные цвета света от фоновых квазаров. Спектрограф разбивает свет на отдельные длины волн, чтобы получить информацию о состоянии объекта, температуре, скорости, количестве, расстоянии и составе. Используя COS, они измерили скорость газа вокруг БМО и смогли определить размер гало.
Благодаря своей массе и близости к Млечному Пути БМО является уникальной астрофизической лабораторией. Наблюдение за взаимодействием БМО с нашей галактикой помогает ученым понять, что происходило в ранней Вселенной, когда галактики были ближе друг к другу. Это также показывает, насколько хаотичен и сложен процесс взаимодействия галактик.
Заглядывая в будущее
Затем команда исследует переднюю часть ореола БМО, область, которая еще не исследована.
«В этой новой программе мы изучим пять линий обзора в регионе, где сталкиваются гало БМО и гало Млечного Пути», — сказал соавтор Скотт Луккини из Центра астрофизики | Гарвард и Смитсоновский институт. «Здесь ореолы прижаты друг к другу, как два воздушных шара, прижимающиеся друг к другу».
