Редкие нити «космических жемчужин» танцуют вместе во Вселенной

Удерживаемые взаимной гравитацией, несколько карликовых галактик (обозначенных как D1-D5) ритмично танцуют друг с другом, в то время как другие участвуют в «космическом перетягивании каната», отрывая друг от друга газ и звезды.

По словам ученых, сделавших это открытие, эти факторы делают группу карликовых галактик особенно интригующей. Ее расположение может быть столь же сложным, сколь и красивым, и, возможно, поставит под сомнение нашу лучшую модель космической эволюции.

Наблюдаемые карликовые галактики находятся относительно близко к Земле на расстоянии всего 117 миллионов световых лет.

«Эти галактики маленькие, тусклые и богатые газом, но все они активно формируют новые звезды — удивительная черта для карликовых галактик в группе», — рассказал Space.com руководитель группы Кристиано Г. Сабиу из Сеульского университета. Еще более поразительным является их почти идеальное расположение на небе, образующее отчетливую «нить космических жемчужин».

Галактики были обнаружены благодаря данным Слоановского цифрового обзора неба (SDSS), который детально отобразил четверть всего неба над Землей, определив положение и абсолютную яркость сотен миллионов небесных объектов. В работе над открытием также помогли данные нескольких других астрономических обзоров.

Похожие материалы: Телескоп Джеймса Уэбба обнаружил потрясающую галактику «Светлячок» — детский клон Млечного Пути, который «собирается кирпичик за кирпичиком» в ранней Вселенной

Карликовые галактики танцуют и держатся за руки

Как следует из названия, карликовые галактики — это маломассивные области с низким звездным населением, что означает, что они также довольно тусклые с точки зрения яркости. Общая масса этих пяти карликовых галактик составляет около 60,2 миллиарда солнечных масс (одна солнечная масса эквивалентна массе Солнца). Для сравнения, наша галактика, Млечный Путь, по оценкам, имеет массу, эквивалентную примерно 1,5 триллионам Солнц.

Самая массивная из этих пяти карликовых галактик (D2) имеет массу, эквивалентную всего 275 миллионам Солнц. Масса наименее массивной, D4, составляет всего 14,7 миллиона солнечных масс. Это означает, что хотя D1-D5 хорошо подходят по другим характеристикам карликовых галактик, они сильно выделяются по количеству спутников.

Карликовые галактики, как правило, довольно одиноки, и менее 5 % из них имеют близких галактических компаньонов. Вероятность найти пять карликовых галактик, сгруппированных вместе, как в данном случае, составляет менее 0,004%.

«Такое необычное расположение заставляет задуматься», — говорит Сабиу. «Является ли это совпадение простым совпадением, или же оно намекает на более глубокую связь, связанную с их формированием и эволюцией?»

Сабиу продолжает объяснять, что уникальность такого расположения придает тот факт, что три из этих карликовых галактик (D1, D2 и D5) имеют одинаковое направление вращения.

«Это похоже на синхронный космический танец», — добавил Сабиу. «Это может дать ценные сведения об их общем происхождении или о роли окружающей среды в формировании их движений».

Две карликовые галактики активно взаимодействуют в галактическом соревновании по «перетягиванию каната», внося свой вклад в загадку этой галактической группировки. Это гравитационное взаимодействие вытягивает материю из галактик, образуя видимые «приливные хвосты» из газа и звезд.

«Такие взаимодействия часто вызывают всплески звездообразования и могут значительно изменить форму галактики с течением времени», — пояснил Сабиу.

Сабиу объяснил, почему открытие этих карликовых галактик бросает вызов нашей лучшей теории космической эволюции, стандартной модели космологии, или модели Лямбда-холодной темной материи (LCDM).

«Это открытие бросает вызов модели LCDM, поскольку она может не справиться с объяснением образования таких маленьких, выровненных групп галактик в изолированных средах», — сказал исследователь.

По мере того, как астрономы продолжают изучать уникальную группу карликовых галактик D1-D5, они задумываются о том, что это открытие может обогатить наши представления о структуре и динамике Вселенной. Научные инструменты, такие как телескоп Джеймса Уэбба, уже запланировали дополнительные наблюдения за этими галактиками, чтобы разгадать загадки их формирования и эволюции.

«Мы собираемся использовать спектроскопию для изучения химического состава газа в этих галактиках», — говорит доктор Ли Хан, астроном из университета Осаки и один из участников исследовательской группы. «Это поможет нам понять, как процессы звездообразования и галактические взаимодействия влияют на их эволюцию, а также позволит провести сравнение с другими известными карликовыми галактиками».

Исходя из того, что D1-D5 находятся в таком близком соседстве, исследователи также надеются проанализировать влияние гравитационного взаимодействия на звездообразование и распределение вещества. Возможное наличие «темной материи» вокруг этих галактик также будет предметом дальнейших исследований, поскольку она может значительно повлиять на их движение и взаимодействие.

Интересно, что эта группа галактик может содержать ключи к пониманию формирования более крупных галактик, таких как наш Млечный Путь. Влияние окружающей среды, в которой формировались D1-D5, может ввести в заблуждение астрономов касательно общей модели развития галактик. Почему они кажутся более связанными друг с другом, чем большинство других карликовых галактик? Каждое новое открытие ставит вопросы о известной картине космической истории.

Процесс изучения D1-D5 напомнил астрономам о том, как важна кросс-дисциплинарная работа в астрономии. Они планируют сотрудничество с другими учеными, чтобы объединить данные из различных исследований, включая результаты наблюдений за более далекими галактиками, чтобы понять, какие процессы могут влиять на формирование их структуры.

«Мы находимся на пороге значительных открытий», — добавляет доктор Хан. «Каждое наблюдение, каждая публикация приближают нас к ответу на вопрос о том, как формировалась наша Вселенная и как уникальные галактики, такие как D1-D5, могут переписать нашу космологию».

Таким образом, группа карликовых галактик D1-D5 не только завораживает своей красотой и загадочностью, но также открывает новую страницу в исследовании космоса, заставляя ученых пересмотреть множество привычных идей. Эти карликовые жемчужины, излучающие свет с расстояния в 117 миллионов световых лет, становятся яркими маяками для дальнейших открытий и понимания тайны, называемой Вселенной.

Исследование команды было опубликовано в ноябре в журнале The Astrophysical Journal Letters.