Рождения звезд в карликовых галактиках – типичное событие Вселенной

Новости сайта hubblesite.org
30 апреля 2009 года

Рождения новых звезд придают галактике вид фейерверка на День Независимости: они происходят быстро и яростно, освещая область вокруг них на короткое время перед тем, как затухнуть.

Астрономы говорят, что эти неистовые вспышки – только часть всей истории. Анализ архивных данных космического телескопа Хаббл, содержащих малые (или карликовые) галактики предполагает, что эти вспышки – области интенсивного формирования звезд – распространяются на всю галактику и длятся в 100 раз дольше, чем считалось раньше. БОльшая продолжительность может влиять на то, как карликовые галактики меняются с течением времени, и, тем самым, пролить свет на эволюцию галактик.

"Наш анализ показывает, что активные вспышки в карликовых галактиках встречаются повсеместно в глобальном масштабе," объясняет Кристен Макквин (Kristen McQuinn) из университета Миннесоты в Миннеаполисе – ведущий ученый исследования. "Там находятся области интенсивного формирования звезд, которые распространяются по всей галактике как шутихи по цепи." Согласно Макквину, продолжительность всех вспышек в одной карликовой галактике длится в общей сложности от 200 до 400 миллионов лет.

Эти периоды гораздо длиннее чем 5-10 миллионов лет, предполагавшиеся астрономами, которые изучали рождение звезд в карликовых галактиках. "Они рассматривали только отдельные кластера, а не галактику целиком, поэтому предполагали, что вспышки звездных рождений в галактиках длятся более короткое время," говорит Макквин.

Карликовые галактики считаются многими астрономами строительными блоками тех больших галактик, которые мы видим сегодня, поэтому длительность звездных рождений важна для понимания, как эволюционируют галактики.

"Астрономы очень заинтересованы в том, чтобы выяснить ступени галактической эволюции," говорит Макквин. "Исследование малых галактик важно потому, что согласно популярной теории, большие галактики создаются путем слияния малых, карликовых галактик. Поэтому понимание этих маленьких кусочков важно для заполнения этого сценария."

Команда Макквина анализировала архивные данные Специальной камеры для наблюдений трех карликовых галактик NGC 4163, NGC 4068, и IC 4662 на расстояних от 8 до 14 миллионов лет. Эта тройка является частью исследования звездных рождений в 18 ближних карликовых галактиках.

Сверх-разрешение Хаббла позволило команде Макквина отбирать отдельные звезды в галактиках и измерять их яркость и цвет, две важные характеристики, которые позволяют астрономам определять возраст звезд, с помощью чего можно реконструировать историю звездных рождений в каждой галактике.

На снимках Хаббла две галактики, NGC 4068 и IC 4662, показывают активные, яркие области звездных рождений. Самое недавнее рождение звезд в третьей галактике, NGC 4163, произошло 200 миллионов лет назад и выпало из поля зрения.

Команда наблюдала области с высокой и низкой плотностью звезд, соединяя в одно целое полную картину звездных рождений. Галактики не производили так много звезд, пока что-то, возможно, встреча с другой галактикой, не заставила их перейти в режим интенсивного производства. Вместо того, чтобы формировать восемь звезд, они начали создавать 40 звезд каждую тысячу лет, что слишком много для маленькой галактики, говорит Макквин. Типичный карлик размером от 10 до 30 тысяч световых лет. Для сравнения, галактика нормального размера – такая, как наш Млечный Путь – около 100 тысяч световых лет в диаметре.

В момент примерно от 300 до 400 миллионов лет назад во внешних областях галактик началось формирование звезд. Затем оно стало перемещаться внутрь, когда взрывы массивных звезд запустили механизмы образования новых звезд в примыкающих областях. Во внутренних областях NGC 4068 и IC 4662 по-прежнему происходит создание новых звезд.

Общая продолжительность звездообразующей активности зависит от многих факторов, включая количество, распределение и плотность газа в галактике, а также природы события, запустившего ее. Слияние или взаимодействие с большой галактикой, например, могло бы вызвать более продолжительную активность, чем взаимодействие с меньшей системой.

Макквин планирует расширить изучение на бОльшую, чем 20, выборку галактик. "Изучая близкие карликовые галактики, где мы наблюдаем звезды в больших подробностях, мы сможем интерпретировать наши наблюдения галактик в удаленной Вселенной, где рождения звезд более распространены потому, что в тех галактиках гораздо больше газа для производства звезд," объясняет Макквин.

Результаты Макквин появились 10 апреля в Астрофизическом Журнале.