Недавно японские астрономы заметили, что в центре Малого Магелланова Облака происходит нечто странное: массивные звезды на больших скоростях двигаются в противоположных направлениях по обе стороны от галактики, будто их что-то расталкивает. Такое поведение нетипично для наблюдаемых галактик, поэтому ученые провели дополнительный анализ и выяснили причину аномалии.
Магеллановы Облака — две галактики — спутники Млечного Пути: Малое Магелланово Облако (ММО) и Большое Магелланово Облако (БМО). Они вращаются вокруг нашей Галактики на расстоянии 200 и 160 тысяч световых лет соответственно.
Астрономы изучают пару уже более пяти веков — еще со времен первых мореплавателей, использовавших их как ориентир. Исследователи давно подозревали, что между этими двумя соседями происходят гравитационные взаимодействия, но авторы новой научной работы показали, насколько разрушительными могут быть такого рода связи.
Особый интерес у ученых вызывает звездообразование в ММО. В этой галактике наблюдается низкая металличность звезд, что служит аналогом условий, существовавших на начальном этапе Вселенной, когда металлы не успели обогатить межзвездное пространство.
Низкое содержание тяжелых элементов влияет на процессы звездообразования. В условиях низкой металличности охлаждение газа протекает иначе, что может приводить к более длительному существованию протопланетных дисков и изменению формирования светил. Все это делает ММО удобной лабораторией для изучения процессов звездообразования в ранней Вселенной.
Команда японских астрономов под руководством Сатоя Накано (Satoya Nakano) и Кенго Тачихара (Kengo Tachihara) из Нагойского университета изучила движение примерно 7000 массивных светил в ММО, чтобы найти в галактике регионы с обилием водорода. Все исследуемые звезды имели массу как минимум восемь масс Солнц. Это короткоживущие светила: через несколько миллионов лет они взорвутся как сверхновые.
Такие объекты хорошо указывают на области, где активно идет процесс звездообразования — там, где много водорода. Массивные звезды рождаются в регионах, богатых водородом, а он их основной «строительный материал».
Взяв данные космических телескопов и наземных обсерваторий, ученые построили 3D-карту движения звезд в ММО. Результаты удивили даже самих исследователей. Сначала они подумали, что допустили ошибку. Однако повторный анализ подтвердил: вместо ожидаемого вращения вокруг центра галактики звезды двигались в противоположных направлениях.
Одни устремляются к Большому Магелланову Облаку, другие от него удалялись. Все это напоминает процесс расталкивания. Компьютерные модели показали, что галактика будто разрывается на части под действием приливных сил Большого Магелланово Облака.
«Это похоже на то, словно гравитация Большого Магелланова Облака растягивает собрата как кусок космической ткани», — объяснил Тачихара.
Еще один сюрприз — полное отсутствие вращения межзвездного газа. В Млечном Пути газ и молодые светила движутся синхронно, но в ММО газовые облака словно застыли, а звезды разбегаются в стороны. Наблюдаемая картина противоречит классическим моделям, где новорожденные звезды первое время повторяют движение «родительского» газа.
Столь неожиданный вывод может заставить астрономов пересмотреть расчеты массы галактики, а также историю ее взаимодействия с Млечным Путем и Большим Магеллановым Облаком. До сих пор ученые пытались реконструировать прошлое этой гравитационно связанной тройки, теперь выясняется, что вся картина может выглядеть иначе.
Магеллановы Облака — одни из немногих галактик, которые удается рассмотреть в деталях. Ученые не могут наблюдать Млечный Путь со стороны, значит, не видят всю картину его движения. Но с Магеллановыми Облаками все иначе: они расположены достаточно близко, чтобы можно было отследить траектории отдельных звезд.
Если одна галактика может настолько сильно влиять на другую, значит, подобные события могли быть обычным делом в молодой Вселенной. В таком случае эволюция галактик — процесс гораздо более хаотичный и драматичный, чем считалось ранее.