Туманность Андромеды в прошлом поглотила крупную соседнюю галактику
Астрономы нашли доказательства того, что два миллиарда лет назад близкая к нам галактика Туманность Андромеды полностью поглотила крупную соседнюю галактику, третьего по величине члена Местной группы. Это объясняет происхождение одной из ее галактик-спутников, а также всплеск звездообразования, произошедший в тот временной период. Статья опубликована в журнале Nature Astronomy.
Гравитационные взаимодействия между галактиками, приводящие к их слиянию в единую структуру, являются одним из главных механизмов их роста. Во время слияния наблюдается всплеск скорости звездообразования за счет притока новых газовых облаков и возникновения неустойчивостей в них. Большинство наиболее известных систем сливающихся галактик расположены достаточно далеко, в сотнях миллионах световых лет от нас, однако подобные процессы идут и вблизи. Предполагается, что в ближайшем будущем Млечный Путь поглотит Магеллановы Облака (свои карликовые галактики-спутники), то же самое сделает и ближайшая к нам крупная спиральная галактика М31 или Туманность Андромеды со своими галактиками-спутниками, а через примерно 4,5 миллиарда лет обе большие галактики сольются, образовав единую систему.
В новой работе группа астрономов под руководством Ричарда Д'Суза (Richard D’Souza) и Эрика Белла (Eric Bell) из Мичиганского университета построила две крупномасштабные модели, чтобы понять, какие события слияний галактик могли привести к образованию Туманности Андромеды. Необходимо было объяснить происхождение массивного и богатого «металлами» (элементами, тяжелее водорода и гелия) звездного гало M31, содержащего звезды среднего возраста, а также гигантский звездный поток в него. Считается, что такие гало формируются при поглощении одной галактики другой.
В итоге исследователи пришли к выводу, что около пяти миллиардов лет назад М31 начала поглощать достаточно крупную галактику, получившую обозначение M32p. Ее общая звездная масса оценивается в 2,5×1010 масс Солнца, что делает ее третьим по величине членом Местной группы галактик. Процесс закончился около двух миллиардов лет назад. Такая гипотеза позволяет объяснить происхождение карликовой эллиптической галактики М32 (спутник М31), которая сама по себе необычна. Небольшие размеры M32 при металличности, близкой к солнечной, и значительные популяции звезд среднего возраста легко объясняются, если предположить, что это плотное ядро галактики M32p, избежавшее слияния с М31. Вероятно M32p испытала вспышку звездообразования, вызванную притоком газа в центр галактики по мере слияния с Туманностью Андромеды, которая около двух миллиардов лет назад также испытала всплеск звездообразования, в ходе которого сформировалась примерно пятая часть ее звезд.
Ранее мы рассказывали о том, как в Туманности Андромеды нашли «омолаживающийся» пульсар и огромное газовое гало, а также как на снимок галактики попала пара сверхмассивных черных дыр, которая вращается на рекордно маленьком расстоянии друг от друга.
Александр Войтюк
Это первый известный гидрид металлов в атмосферах экзопланет
Астрономы при помощи наземных телескопов достоверно обнаружили гидрид хрома в атмосфере горячего юпитера WASP-31b. Это первый случай подтвержденного открытия гидрида металлов в атмосферах экзопланет. Статья опубликована в журнале The Astrophysical Journal Letters. Линии гидридов и оксидов металлов используются астрофизиками при спектроскопических исследованиях атмосфер очень холодных звезд и коричневых карликов для их классификации и определения некоторых свойств — например, металличности или наличия облаков. Горячие экзогиганты могут обладать температурой, сравнимой с температурой коричневых карликов (а порой и звезд), поэтому в них тоже можно найти оксиды и гидриды металлов, которые влияют на свойства их атмосфер, например, вызывают температурную инверсию. Неоднократные поиски на горячих и теплых экзопланетах гидридов железа и хрома уже давали интересные кандидатуры, однако эти результаты основаны на спектроскопии низкого разрешения, что затрудняет достоверную идентификацию различных соединений и не позволяет сделать однозначных выводов. Группа астрономов во главе с Лаурой Флэгг (Laura Flagg) из Корнеллского университета сообщила об однозначном обнаружении гидрида хрома (CrH) в атмосфере горячего юпитера WASP-31b. Для этого ученые проанализировали данные спектроскопических наблюдений высокого разрешения, проведенных при помощи спектрографов GRACES и UVES, установленных на наземных телескопах «Джемини-Север» и VLT. Наблюдения велись в 2017 и 2022 году, во время транзитов планеты по диску звезды. Масса WASP-31b оценивается в 0,478 массы Юпитера, а радиус — в 1,549 радиуса Юпитера, она совершает один оборот вокруг своей звезды спектрального класса F5 за 3,4 дня и обладает равновесной температурой 1481 кельвин, а также очень низкой плотностью. Ранее в атмосфере экзопланеты уже был обнаружен гидрид хрома, однако тогда данные казались не до конца убедительными — статистическая значимость открытия составила 3,3 сигма. В текущем исследовании статистическая значимость обнаружения гидрида хрома составляет 5,6 сигма, что делает WASP-31b первой экзопланетой с подтвержденным наличием гидрида металла. Авторы отмечают, что текущие возможности наземной спектроскопии высокого разрешения для поисков гидридов и оксидов металлов на других экзопланетах ограничены и для новых открытий стоит использовать космические телескопы, такие как «Джеймс Уэбб», а также будущие крупные наземные телескопы следующего поколения. Ранее мы рассказывали о том, как астрономы впервые отыскали барий, самарий и тербий в атмосферах ультрагорячих юпитеров — это самые тяжелые найденные на сегодня элементы в атмосферах экзопланет.
