Астрономы подтвердили формирование ультрадиффузных галактик за счет лобового обдирания
Астрономы впервые наблюдательно подтвердили механизм формирования ультрадиффузных галактик за счет лобового обдирания вещества галактики межгалактическим газом. Предполагается, что этот процесс является основным путем формирования подобных систем в скоплениях галактик. Статья опубликована в журнале Nature Astronomy.
Ультрадиффузные галактики представляют собой необычные системы, происхождение которых до сих пор остается для астрономов предметом споров. При размерах, сравнимых с Млечным Путем, они обладают крайне низкой светимостью и содержат в несколько тысяч раз меньше звезд. Сотни протяженных ультрадиффузных галактик были обнаружены не так давно в крупном скоплении Кома, а также в группах галактик, наряду с компактными карликовыми эллиптическими и линзовидными галактиками. Их эволюционные пути можно определить, отождествив молодые ультрадиффузные галактики и их аналоги в виде карликовых эллиптических галактик, населенные яркими массивными звездами, которые удобно наблюдать.
Группа астрономов во главе с Игорем Чилингаряном (Igor V. Chilingarian) и Кириллом Гришиным (Kirill A. Grishin) из ГАИШ МГУ опубликовала результаты исследований 11 маломассивных (от 2×108 до 2×109 масс Солнца), крупных (эффективный радиус от двух до 5 килопарсек) PSG-галактик (галактики, где недавно прекратилось бурное звездообразование). Они находятся в скоплениях галактик Кома и Abell 2147. Спектроскопические наблюдения за галактиками велись при помощи 6,5-метрового телескопа MMT (Multiple Mirror Telescope), также использовались данные наземных обзоров неба и других наземных телескопов.
Исследователям впервые удалось практически подтвердить механизм образования ультрадифузных галактик, описанный теоретически еще в 70-х годах прошлого века. Когда маломассивная дисковая галактика попадает в скопление, горячий межгалактический газ своим давлением вытесняет межзвездную среду в галактике, формируя длинный хвост со следами текущего или недавнего звездообразования. При этом в самой галактике вещества, пригодного для формирования новых звезд, становится очень мало, и процессы звездообразования практически прекращаются — в дальнейшем в результате пассивной эволюции галактика превращается в ультрадиффузную.
Ученые оценили, что примерно 44 процента самых ярких ультрадиффузных галактик в скоплении Кома могли образоваться в результате механизма лобового обдирания, таким образом, он может быть основным процессом формирования подобных систем в скоплениях галактик.
Ранее мы рассказывали о том, как изолированность угасших ультрадиффузных галактик объяснили их выбросом из скоплений.
Александр Войтюк
Для скалярной константы связи удалось уточнить предел почти на порядок
Физики из Великобритании получили наиболее жесткие на сегодняшний день ограничения на параметры ультралегкой темной материи. Для этого они использовали данные атомных часов и новый модельно-независимый подход к изучению вариаций во времени этих параметров и других фундаментальных констант. Работа опубликована в журнале New Journal of Physics. По современным представлениям темной материи во Вселенной примерно в пять раз больше обычного вещества. Она не участвует в электромагнитных взаимодействиях и поэтому недоступна прямому наблюдению. Наиболее вероятные кандидаты на роль темной материи — вимпы — до сих пор экспериментально не обнаружены. Поэтому ученые рассматривают и другие теории о составе темной материи: от сверхлегких частиц, например, аксионов, до первичных черных дыр. Ранее ученые уже использовали данные атомных часов для ограничения параметров ультралегкой темной материи с массой менее 10-16 электронвольт. На этот раз физики Натаниель Шерилл (Nathaniel Sherrill) и Адам О Парсонс (Adam O Parsons) с коллегами из университета Сассекса и Национальной физической лаборатории в Теддингтоне предложили новый модельно-независимый подход к изучению временных вариаций фундаментальных констант при анализе данных атомных часов. При этом количество свободных параметров увеличилось, что по мнению ученых позволит тестировать различные модели и их константы связи. Чтобы проверить новый подход в действии, физики использовали три типа атомных часов: на основе атомов стронция Sr в решетчатой ловушке, на основе ионов иттербия Yb+ в ловушке Пауля и атомные часы на цезиевом фонтане Cs. Частоты всех часов измерялись относительно водородного мазера, после чего рассчитывались отношения частот Yb+/Sr, Yb+/Cs и Sr/Cs. Это позволило исключить возможные ошибки, связанные с нестабильностью работы мазера из-за изменения параметров окружающей среды. Генерируемые частоты во всех часах зависят от соотношений постоянной тонкой структуры и массы электрона. Поэтому из взаимных измерений частот трех часов можно получить колебания со временем этих констант. Особенностью эксперимента стала независимость измерений от предполагаемой функциональной зависимости констант от времени. Поэтому полученные ограничения могут быть использованы при рассмотрении любых гипотетических моделей. В частности, ученые получили ограничения на константы связи гипотетических частиц темной материи в области масс от 10-20 до 10-17 электронвольт. Для скалярной константы связи dγ(1) физикам удалось исключить новую область параметров, усилив предыдущий предел примерно на порядок. Ученые до сих пор не могут определить параметры темной материи, хотя и видят ее проявления в различных процессах. Чтобы лучше разобраться, какие на сегодняшний день существуют модели, описывающие темную материю, пройдите наш тест.