Открыт первый звездный поток в шаровом скоплении за пределами Млечного пути

Международная группа астрофизиков под руководством Жюли Кил Холм из Копенгагенского университета впервые обнаружила звездный поток от шарового скопления за пределами Млечного Пути. Объект, получивший название Оясио, найден в ультрадиффузной галактике UGC 9050-Dw1 на снимках телескопа Хаббл. Исследование опубликовано в журнале Nature.

Астрономы давно подозревали, что шаровые скопления, плотные группы старых звезд, могут оставлять за собой длинные звездные «хвосты», когда их разрывает гравитация более крупной галактики. В нашей Галактике такие потоки хорошо изучены, но за ее пределами их никто никогда не видел. Теперь это удалось сделать.

Объект, названный Оясио в честь холодного океанского течения, выглядит как тонкая светящаяся дуга длиной около 2 тысяч световых лет, выходящая из компактного источника, похожего на шаровое скопление. Он находится в галактике UGC 9050-Dw1, которая относится к классу ультрадиффузных галактик. Это очень тусклые и протяженные системы, размером с Млечный Путь, но с гораздо меньшим числом звезд. Расстояние до нее составляет примерно 35 миллионов световых лет.

Ученые использовали снимки Хаббла в двух фильтрах, а также данные наземного телескопа CFHT. Чтобы убедиться, что поток не является артефактом, они сравнили изображения из разных обсерваторий и в разных диапазонах. Сигнал от потока превышал шум фона в несколько раз, а его ширина была около 70 парсеков, и характерна именно для потоков от шаровых скоплений, а не от более крупных звездных систем.

Для анализа астрономы применили компьютерное моделирование, которое воспроизводит эволюцию звездных потоков под действием гравитации темной материи. Модели показали, что родительское скопление изначально имело массу менее 2,5 миллионов масс Солнца, это согласуется с типичными шаровыми скоплениями. Сама же галактика-хозяин, согласно расчетам, обладает массивным гало темной материи с массой около 100 миллиардов масс Солнца, что сравнимо с массой нашей Галактики. При этом внутренняя часть гало оказалась не такой «размытой», как у некоторых других ультрадиффузных галактик, а более плотной.

Исследователи также проверили альтернативные объяснения: могло ли это быть гравитационное линзирование, остаток слияния галактик или случайная проекция звезд. Все эти версии были отвергнуты, поскольку поток явно связан с компактным объектом, имеет подходящий цвет и расположен на значительном удалении от центра галактики, более 2 тысяч парсеков.

Особый интерес представляет то, что такие потоки чрезвычайно чувствительны к распределению темной материи. Любые неоднородности в гало, например, скопления темной материи, должны оставлять «отпечатки» в виде изгибов или утолщений потока. Пока таких следов не найдено, но сам факт обнаружения открывает новый метод изучения темной материи в далеких галактиках.

Авторы подчеркивают, что это лишь первое подобное открытие. С запуском новых космических телескопов ожидается обнаружение множества новых потоков, что позволит гораздо точнее измерять массу и форму темных гало у самых разных галактик, включая те, которые невозможно изучить другими способами.

В результате открытие звездного потока Оясио в галактике UGC 9050-Dw1 стало первым подтвержденным примером такого объекта за пределами Млечного Пути. Оно не только доказывает, что шаровые скопления могут оставлять видимые следы в далеких галактиках, но и дает астрономам новый мощный инструмент для изучения темной материи, в частности, позволяет впервые оценить массу и плотность темного гало у ультрадиффузной галактики. Работа открывает целое направление исследований, которое в ближайшие годы обещает множество новых открытий.

Присоединяйтесь к нам в соцсетях