Детальное изучение движений различных звездных скоплений в диске галактики Андромеды нашел поразительные отличия от нашего собственного Млечного Пути, свидетельствуя о более сильной истории слияний с меньшими галактиками в недалеком прошлом Андромеды.
Структура и внутренние движения звездного диска спиральной галактики содержат важные ключи к пониманию истории формирования галактики. Туманность Андромеды, которая также называется M31, является самой близкой спиральной галактикой к Млечному Пути и самой большой в местной группе галактик.
«В галактике Андромеды мы имеем уникальную комбинацию глобального подробного вида галактики, подобной нашей. У нас есть много деталей о нашем собственном Млечном пути, но не глобальных, ее внешний вид еще в перспективе», сказал Пурэгра Гухэзэкерта (Puragra Guhathakurta), профессор астрономии и астрофизики в Калифорнийском университете, Санта-Круз.
Новое исследование, во главе с аспирантом Клэром Дорменом и Гухэзэкертой, объединило данные из двух обследований крупных звезд в Андромеде: одном проводимом в Обсерватории В. М. Кека на Гавайях и другом, с использованием космического телескопа Хаббл.
Спектроскопический и фотометрический обзор пейзажа звездного ореола Андромеды (брызг) включал в себя использование спектрографа мульти-объекта Keck/DEIMOS, чтобы измерить радиальные скорости больше чем 10000 отдельных ярких звезд в Андромеде. Недавно законченное обследование Panchromatic Hubble Andromeda Treasury (PHAT) обеспечивает отображение с высокой разрешающей способностью в шести различных длинах волн более половины из этих звезд.
«Высокое разрешение изображений Хаббла позволяет нам отделить звезды друг от друга в переполненном диске Андромеды, и широкий спектральный охват позволяет нам разделить звезды на подгруппы в зависимости от их возраста», — сказал Дорман, который представил результаты в четверг, 8 января, на зимнем заседании американского Астрономического Общества в Сиэтле. В исследовании представлены скоростные дисперсии молодых, среднего возраста и старых звезд в диске Андромеды, первое такое измерение в другой галактике.
Анализ Дормена показал четкую тенденцию, связанную с возрастом звезд: самые молодые звезды, показывают относительно упорядоченное вращательное движение вокруг центра галактики Андромеды, в то время как старые звезды показали намного более беспорядочное движение. Звезды в «хорошо упорядоченном» скоплении все двигаются когерентно, с почти той же самой скоростью, тогда как у звезд в беспорядочном скоплении есть более широкий диапазон скоростей, подразумевая большую пространственную дисперсию.
«Если бы Вы смогли посмотреть на дисковый край, то звезды в хорошо упорядоченном, последовательном скоплении будут лежать в очень тонком слое, тогда как звезды в беспорядочном скоплении сформируют намного более опухший слой», объяснил Дормен.
Исследователи рассмотрели различные сценарии галактического дискового формирования и развития, которые могли составлять их наблюдения. Один из сценариев предполагает постепенное нарушение “благоустроенного” звездного диска, в результате слияний с маленькими спутниками галактики. Предыдущие исследования нашли доказательства таких слияний в приливо-отливных течениях звезд в расширенном гало Андромеды. Звезды этих галактик могут также обрастать на диске, но один только их прирост не может объяснить наблюдаемое увеличение скоростной дисперсии со звездным возрастом, сказал Дормен.
Альтернативный сценарий предполагает формирование звездного диска из первоначально густого, массивного диска из газа, который постепенно оседает. Тогда сформировались бы наиболее старые звезды, в то время как газовый диск был бы все еще в пышной и беспорядочной конфигурации. Со временем газовый диск приобрел бы более тонкие конфигурации с более упорядоченным движением, и самые молодые звезды сформировались бы с диском в более упорядоченную конфигурацию.
Согласно Дормена, комбинация этих механизмов могла составлять наблюдения команды. «Наши результаты должны заставить теоретиков выполнять более подробные компьютерные моделирования этих сценариев», сказала он.
Сравнение с Млечным путем показали существенные различия, предполагающие, что у Андромеды была более сильная история слияний в недалеком прошлом. «Даже наиболее упорядоченные звезды Андромеды имеют не такой хороший порядок, как звезды в диске Млечного пути»,
сказал Дормен.
В настоящее время отдается предпочтение парадигме «Лямбда холодной темной материи» формирования структуры Вселенной. Крупные галактики, такие как Андромеда и Млечный Путь, как полагают, выросли на поглощении меньших спутниковых галактик и аккрецирующих свои звезды и газ. Космологи прогнозируют, что 70 процентов дисков размером с Андромеду и Млечный Путь должны были взаимодействовать, по крайней мере, с одним значительным спутником за прошлые 10000 лет. Диск Млечного пути слишком упорядочен, чтобы это произошло, тогда, как диск Андромеды соответствует прогнозу намного лучше.
«В этом контексте движение звезд в диске Андромеды является более нормальным, и Млечный путь может просто быть изолированной частью с необычно неподвижной историей прироста», сказал Гухэзэкерта.
Designed by