Затерянная в пустоте: происхождение и эволюция изолированной карликовой галактики dE01+09
Корейские астрономы из Университета Ёнсе в Сеуле совместно с коллегами сообщили об открытии, способном пролить свет на процессы эволюции галактик. Речь идет об обнаружении изолированной карликовой галактики раннего типа, обозначенной как SDSS J011754.86+095819.0 (сокращенно dE01+09). Открытие, подробно описанное в статье на сервере препринтов arXiv, было сделано под руководством Санджая Паудела в результате анализа данных Слоановского цифрового обзора неба (SDSS) и других астрономических обзоров.
Данный объект представляет значительный интерес, поскольку карликовые галактики раннего типа (dE) являются наиболее распространенным типом галактик в ближайших скоплениях и группах. Они характеризуются низкой светимостью и массой, обычно содержа всего несколько миллиардов звезд. Однако обнаружение подобной галактики в изоляции, вдали от скоплений, является редким событием и возрождает научные дебаты о механизмах их формирования.
Согласно исследованию, галактика dE01+09 находится в практически пустом регионе пространства. Ее проекционное расстояние до предполагаемой родительской группы, известной как NGC 524, составляет примерно 3,9 миллиона световых лет. Это огромное расстояние позволяет классифицировать ее как изолированную систему. Галактика демонстрирует классические морфологические признаки и характеристики звездного населения, присущие dE-галактикам. Ее структура однородна, а в центральных регионах отсутствуют какие-либо признаки недавней активности звездообразования, что указывает на ее спокойную и старую природу.
Физические параметры dE01+09 были точно измерены. Эффективный радиус галактики составляет около 3900 световых лет, а ее общая масса оценивается приблизительно в 280 миллионов солнечных масс. Возраст звездного населения галактики весьма почтенен — около 8,3 миллиарда лет, а металличность, показатель содержания элементов тяжелее водорода и гелия, составляет -1.19 dex, что свидетельствует о низкой концентрации тяжелых элементов.
Ключевым вопросом исследования было объяснение происхождения и нынешнего изолированного положения галактики. Астрономы выдвинули наиболее правдоподобную гипотезу, согласно которой dE01+09 изначально сформировалась и была членом группы NGC 524. Сценарий ее эволюции представляется следующим образом: несколько миллиардов лет назад она вошла в состав группы еще как карликовая галактика, активно формирующая звезды. Попав в плотную групповую среду, она подверглась процессу «гашения»: внешнее давление со стороны межгалактической среды и приливные взаимодействия лишили ее запасов газа и прекратили процессы звездообразования.
После этого галактика продолжала оставаться внутри группы, вращаясь вокруг ее центра в течение еще нескольких миллиардов лет. Однако примерно 3,5 миллиарда лет назад мощное динамическое взаимодействие, вероятно, гравитационный маневр в системе нескольких массивных галактик, придало dE01+09 колоссальную скорость, близкую к скорости убегания. Это взаимодействие действовало по принципу гравитационной рогатки, в результате чего галактика была выброшена за вириальный радиус группы и начала существовать в качестве изолированного объекта.
В заключение авторы подчеркивают, что обнаружение спокойной и эволюционно зрелой карликовой галактики в столь изолированной среде является необычным явлением. Дальнейшее детальное изучение dE01+09 может предоставить уникальные данные для проверки теорий формирования и эволюции галактик, в частности, механизмов гашения звездообразования и динамических процессов, ответственных за выброс целых галактик из их скоплений. Это открытие служит важным напоминанием о том, что галактики могут переживать чрезвычайно бурные события, навсегда меняющие их судьбу.