Космический телескоп «Хаббл» провёл масштабное исследование галактики Андромеды и её спутников, предоставив беспрецедентно детальную информацию о галактической «экосистеме». Результаты этого амбициозного проекта раскрывают особенности эволюции Андромеды и её окружения.

Галактика Андромеды, находящаяся на расстоянии 2,5 миллиона световых лет от Земли, окружена роем из почти трёх десятков малых галактик-спутников. Для изучения этой системы «Хаббл» использовал наблюдения, собранные за более чем 1000 орбитальных витков. Благодаря оптической стабильности, чёткости и эффективности телескопа удалось создать точную трёхмерную карту всех карликовых галактик, вращающихся вокруг Андромеды, и реконструировать эффективность формирования в них новых звёзд на протяжении почти 14 миллиардов лет существования Вселенной.

Распределение известных галактик-спутников, вращающихся вокруг Андромеды (M31). Космический телескоп Хаббл использовался для изучения всей популяции из 36 мини-галактик, обведённых жёлтым. Андромеда — яркий веретенообразный объект в центре изображения. Источник: NASA, ESA, Alessandro Savino (UC Berkeley), Joseph DePasquale (STScI), Akira Fujii DSS2

Исследование показало, что «экосистема» Андромеды заметно отличается от системы спутников Млечного Пути. Это различие предоставляет ценные улики для понимания того, как две галактики эволюционировали по-разному на протяжении миллиардов лет. Если Млечный Путь развивался относительно спокойно, то Андромеда, по-видимому, имела более динамичную историю. Вероятно, на её развитие повлияло крупное слияние с другой большой галактикой несколько миллиардов лет назад. Это событие, а также тот факт, что масса Андромеды может быть вдвое больше массы Млечного Пути, могут объяснить многочисленное и разнообразное население её карликовых галактик-спутников.

Алессандро Савино из Калифорнийского университета в Беркли, ведущий автор исследования, отмечает: «Мы видим, что продолжительность периода, в течение которого спутники могут продолжать формировать новые звёзды, действительно зависит от их массы и близости к галактике Андромеды. Это явное указание на то, как рост малых галактик нарушается влиянием массивной галактики, подобной Андромеде».

Даниэль Вайс, главный исследователь проекта, подчёркивает уникальность полученных данных: «Структура системы Андромеды характеризуется значительной асимметрией и нарушениями. Это указывает на вероятность недавнего масштабного события в её истории. Наше исследование выявило, что карликовые галактики в окружении Андромеды прошли эволюционный путь, существенно отличающийся от того, что мы наблюдаем у спутников Млечного Пути. Это открытие подчёркивает разнообразие галактических экосистем и их уникальные особенности развития».

Одно из интересных открытий заключается в том, что половина галактик-спутников Андромеды, по-видимому, ограничена одной плоскостью и вращается в одном направлении. Это необычное явление, которое учёные пока не могут полностью объяснить.

Среди спутников Андромеды выделяется галактика Мессье 32 (M32) – компактная эллиптическая галактика, которая может быть остаточным ядром более крупной галактики, столкнувшейся с Андромедой несколько миллиардов лет назад. M32 содержит более старые звёзды, но есть свидетельства того, что несколько миллиардов лет назад в ней произошла вспышка звездообразования.

Кроме того, в системе Андромеды обнаружена уникальная популяция карликовых галактик, не наблюдаемая во Млечном Пути. Эти галактики сформировали большую часть своих звёзд очень рано, но затем продолжали формировать звёзды из резервуара газа с очень низкой скоростью в течение гораздо более длительного времени. Этот феномен не соответствует существующим компьютерным моделям и требует дальнейшего изучения.

В ближайшие пять лет «Хаббл» или космический телескоп «Джеймс Уэбб» смогут получить второй набор наблюдений, что позволит астрономам провести динамическую реконструкцию для всех 36 карликовых галактик. Это поможет учёным «отмотать» движения всей экосистемы Андромеды на миллиарды лет в прошлое, предоставляя возможность для изучения эволюции галактических систем.

Подробнее на iXBT