Учеными РАН впервые были получены сведения о формировании диска из первичного газа у изолированной карликовой галактики VGS 12, что способствует более глубокому пониманию эволюции компактных звездных структур во Вселенной.
Астрономы Специальной астрофизической обсерватории Российской Академии наук (САО РАН) в сотрудничестве с коллегами из Германии, Мексики, Нидерландов и США смогли проследить один из ключевых процессов космологической истории — формирование газового диска из первичного межгалактического газа вокруг одинокой карликовой галактики VGS 12. Это открытие способствует пониманию источников, из которых галактики черпают ресурсы для создания новых звезд, что является основой эволюции Вселенной. Результаты доступны на сайте препринтов arXiv и опубликованы в журнале Astronomy and Astrophysics.
Индекс VGS 12 указывает на то, что объект был найден 12-м в рамках проекта Void Galaxies Survey — «обзор изолированных галактик».
Наблюдение притока «первичного» газа — вещества, состоящего преимущественно из водорода и гелия, образовавшегося в первые минуты после Большого взрыва — крайне затруднительно из-за его очень низкой плотности. Тем не менее, исследователи, объединив данные радиотелескопа VLA (для нейтрального водорода) и большие спектроскопические данные с 6-метрового Большого Трансазимутального Телескопа САО РАН, получили убедительные доказательства того, что такой газ действительно поглощается VGS 12 из окружающего космоса.
На изображениях ниже демонстрируется распределение газа и его движения: некоторые частицы вещества двигаются к наблюдателю, в то время как другие удаляются, что позволяет реконструировать структуру и скорость вращения будущего диска. Цветное изображение области неба вокруг галактики VGS 12 создано на основе данных обзора DESI Legacy Survey; на врезках показано распределение нейтрального водорода вокруг галактики по данным радиотелескопа VLA (линия 21 см) и ионизованного газа внутри по данным БТА (линия H-альфа).
Значение для космологии и астрофизики
Внутри VGS 12, как показали спектры, газ значительно беден тяжелыми элементами — это типичная характеристика вещества, которое не прошло через циклы звездной эволюции. Содержание кислорода в нем оказалось примерно в пять раз ниже, чем у галактик с сопоставимой светимостью, что свидетельствует о том, что именно захваченный из межгалактического пространства газ служит материалом для формирования диска.
Уникальность объекта VGS 12 еще и в том, что он расположен в так называемой космической «пустоте» (cosmological void), где отсутствуют соседние галактики и, соответственно, не происходят слияния и поглощения. Это позволяет ученым исключить влияние внешних столкновений и сосредоточиться именно на процессе холодной аккреции — захвате газа непосредственно из окружающего пространства.
Наблюдаемую нами холодную аккрецию предсказывали космологические модели, однако считалось, что она имела место только в ранней Вселенной. Теперь же удалось продемонстрировать, что следы таких процессов можно обнаружить и среди относительно близких современных галактик, находящихся в специфических условиях. Эта работа продолжает наши исследования кинематики и химического состава газа галактик, расположенных в космических «пустотах». По предложению первого автора статьи Евгении Егоровой мы изучили поведение ионизованного газа в галактиках. Мы планируем продолжить сопоставление наших данных с результатами, полученными на других длинах волн, чтобы лучше понять процессы галактической эволюции.
Фото: hi-tech.mail.ru