Астрономия

Крупнейший обзор 36 галактик-спутников, вращающихся вокруг галактики Андромеды, проведенный с помощью космического телескопа «Хаббл», позволил восстановить историю их звездообразования от самых ранних эпох до наших дней.

Система спутников Андромеды (M31) — самая настоящая «лаборатория» для изучения формирования и эволюции карликовых галактик, взаимодействующих со своей массивной «хозяйкой». Ученым известно о существовании около 40 спутников, большинство из которых обладают низкой светимостью и массой, малым количеством газа и древними звездными популяциями. Но есть исключения: некоторые галактики (в частности IC 10 или Peg DIG) содержат газ и продолжают звездообразование.

Чтобы больше узнать о формировании и эволюции этой системы, международная исследовательская группа под руководством Алесcандро Савино (Alessandro Savino) из Калифорнийского университета (США), объединила данные архивных и новых наблюдений, проведенных с помощью космической обсерватории «Хаббл».

Затем, создав детализированные диаграммы для каждой из 36 галактик-спутников, астрономы «рассортировали» звезды по возрасту и яркости и «прочитали» всю историю звездообразования каждой галактики. Результаты новой научной работы опубликованы в журнале Astrophysical Journal.

Поскольку спутники Андромеды расположены почти вдвое дальше от своей «хозяйки», чем большинство спутников Млечного Пути, наблюдение самых древних звездных популяций стало ключом к пониманию того, когда и с какой скоростью 36 изученных галактик запускали и останавливали процесс звездообразования.

Результаты показали, что чем более массивной была карликовая галактика и чем дальше она находилась от центра Андромеды, тем дольше она продолжала формировать звезды. И наоборот — компактные и близкие спутники «выгорали» быстрее, прекращая звездообразование на более ранних этапах.

Примерно у половины карликовых галактик светила начали формироваться больше 12 миллиардов лет назад, а затухать — 8-10 миллиардов лет назад. У спутников нашей Галактики такая картина встречается реже, что указывает на возможные различия в эволюции Млечного Пути и Андромеды.

Ключевыми факторами, определяющими продолжительность звездообразования, стали масса самой карликовой галактики и условия в гало Андромеды. Таким образом, исследователи смогли заглянуть в историю и динамику одной из крупнейших систем за пределами Млечного Пути и понять, как формировалась и эволюционировала соседняя галактика на космических масштабах.

Несмотря на впечатляющие результаты, работа далека от завершения: чтобы уточнить массы, орбиты и химический состав каждой галактики-спутника, нужно наблюдать их с помощью других обсерваторий, включая космический телескоп  «Джеймс Уэбб».

Изучение галактик-спутников считают важной частью решения проблемы темной материи. У большинства крупных галактик меньше спутников, чем должно быть (так называемая проблема нехватки карликовых галактик). Поэтому астрономы уделяют повышенное внимание изучению системы спутников Андромеды: это крупнейшая из близких к нам галактик.