Сорок лет назад астрономы при помощи новых, высокочувствительных методов получения изображений открыли крупные, тусклые галактики прежде неизвестного класса, которые они назвали тогда галактиками с низкой поверхностной яркостью. Гигантские галактики с низкой поверхностной яркостью (Giant low-surface-brightness galaxies, gLSBG) представляют собой подкласс, включающий галактики с массами, сравнимыми с массой Млечного пути, размер которых при этом примерно в 10 раз больше. gLSBG-галактики представляют проблему для астрономов: несмотря на то, что они имеют большую массу, диски этих галактик являются малоактивными с кинематической точки зрения. Стандартная парадигма формирования галактик большой массы предполагает их происхождение в результате столкновений между меньшими по размерам галактиками – процесс, в ходе которого происходит перемешивание материала диска, обусловливающее повышенную кинематическую активность. Более того, в окрестностях большинства наблюдаемых галактик класса gLSBG ученые не наблюдали других галактик, что указывает на менее значительную роль столкновений при формировании галактик этого класса.
Вопрос о том, как происходит формирование gLSBG-галактик, остается дискуссионным. Предложены две основные модели. Согласно первой версии, не включающей катастрофические события, медленная аккреция газа галактикой ведет к ее постепенному росту. Альтернативный, «катастрофический сценарий», предполагает крупное галактическое столкновение в прошлом; его основное преимущество состоит в том, что этот сценарий позволяет уложить в привычные временные рамки формирование галактик класса gLSBG. Астроном из Гарвард-Смитсоновского астрофизического центра, США, Игорь Чилингарян (Igor Chilingarian) и его коллеги завершили кампанию высокочувствительных спектроскопических наблюдений семи gLSBG-галактик и объединили полученные данные с результатами архивных наблюдений излучения атомарного водорода в оптическом и радио- диапазонах.
На этом наборе данных астрономы проверили описанные выше два сценария; также они рассмотрели третью возможность, согласно которой галактики формируются внутри необычно разреженного гало из темной материи, испытывая на себе его гравитационное влияние. В результате анализа авторы пришли к выводу, что все три сценария могут быть использованы для описания различных случаев. Для большинства галактик из изученного набора наиболее вероятным процессом являлся постепенный аккреционный рост. Оставшиеся галактики класса gLSBG хорошо описывались сценарием крупного столкновения, при этом в нескольких случаях хорошо подходил также сценарий, включающий разреженное гало из темной материи. Чилингарян и его коллеги также открыли, что не менее 6 из 7 изученных gLSBG-галактик имеют активные ядра, однако их центральные сверхмассивные черные дыры (СМЧД) являются намного менее массивными, чем СМЧД, расположенные в нормальных галактиках близкой массы, и это указывает на то, что столкновения, даже если они имели место в истории эволюции галактик класса gLSBG, характеризовались лишь умеренной мощностью.
Иллюстрация к статье:
Обсуждение