Астрономы доказали поглощение Большим Магеллановым облаком другой галактики

Доказательства того, что галактика Большое Магелланово Облако (БМО) в прошлом слилась с другой галактикой, нашла команда астрономов во главе с Алессио Муччарелли из Болонского университета в Италии, сообщает 18 октября австралийский сайт научных новостей Science Alert.

По словам исследователей, их открытие представляет собой убедительное доказательство того, что массивные галактики растут за счет поглощения меньших галактик-спутников. Такой процесс называется иерархической сборкой.

«Это открытие, — пишут астрономы в своей статье, опубликованной в журнале Nature Astronomy, — является зримым свидетельством того, что процесс иерархической сборки помог сформировать ближайшие спутники нашей галактики».

Галактики Магелланова облака вращаются вокруг друг друга, а вместе они вращаются вокруг Млечного Пути. БМО примерно в два раза больше Малого Магелланова облака и имеет общую массу до 250 млрд солнечных масс — размер, при котором карликовая галактика может иметь собственных спутников.

Так, с БМО связаны от четырех до шести маленьких сверхслабых галактик, что может означать, что когда-то у него их было еще больше. И этому есть доказательства.

В 2018 году астрономы обнаружили небольшое количество звезд на орбите БМО, вращающихся вокруг центра этой галактики, но вне основной массы ее звезд. Ученые пришли к выводу, что эти звезды, вероятно, являются остатком от древнего галактического слияния.

В своем новом открытии Муччарелли и его коллеги нашли еще одно свидетельство иерархического слияния в БМО: шаровое скопление под названием NGC 2005.

Шаровые скопления включают от сотен тысяч до миллионов звезд, прочно «упакованных» гравитацией в сферическую форму с плотной концентрацией звезд в центре. Звезды в шаровом скоплении, как правило, имеют одинаковый возраст и химический состав. Они считаются «окаменелостями» ранней Вселенной, что делает их изучение полезным для понимания истории звездообразования.

Млечный Путь насчитывает около 150 таких скоплений, а Большое Магелланово Облако — около 60. Муччарелли и его коллеги идентифицировали и сравнили NGC 2005 с другими подобными скоплениями и обнаружили, что его химический состав сильно отличается от состава любого другого скопления с аналогичной металличностью в изучении.

Следует отметить, что металличность звезды является показателем ее возраста — чем раньше во Вселенной родилась звезда, тем ниже ее металличность, так как во Вселенной до начала формирования звезд не существовало элементов тяжелее гелия. Считается, что звезды со схожей металличностью имеют одинаковый возраст.

Но металличность звезд NGC 2005 значительно ниже, чем в любом из других скоплений, что предполагает и иную историю. Команда исследователей провела моделирование, чтобы разобраться, каким образом совершенно иной звездный кластер мог появиться в БМО.

Более всего подходила на статус «родины» NGC 2005 совсем другая галактика, очень похожая на существующие рядом с БМО сверхслабые спутники. Большая часть этой таинственной призрачной галактики с тех пор, видимо, растворилась, оставив NGC 2005 как последнее свидетельство того, что она когда-либо существовала.

«NGC 2005 — выживший свидетель древнего слияния, которое привело к растворению ее родительской галактики в Большом Магеллановом Облаке, единственном известном случае, который до сих пор был идентифицирован по химическим следам в царстве карликовых галактик», — написали исследователи.

Таким образом, результаты исследователей, полученные при изучении ближайшего к нашей галактике спутника, подтверждают выдвинутую ими гипотезу о природе процесса образования галактик, что открывает новый способ исследования истории сборки галактик за пределами Млечного Пути с помощью химической маркировки их системы шаровых скоплений.