Большое Магелланово Облако могло пережить жестокое столкновение с Млечным Путём?

Примерно в 163 000 световых лет от Земли, ниже галактической плоскости Млечного Пути, расположено Большое Магелланово Облако (БМО), которое сейчас является «спутником» галактики Млечный Путь.

По мнению некоторых учёных, БМО не вращается вокруг нашей Галактики, а лишь проходит через неё. На самом деле они считают, что она только что завершила своё самое близкое сближение с гораздо более массивным Млечным Путём, и что в ходе этого сближения наша Галактика снесла большую часть сферического газового гало, окружавшего Большое Магелланово Облако.

Теперь, благодаря космическому телескопу «Хаббл», впервые удалось точно измерить размер газообразного гало Большого Магелланова Облака. И действительно, полученные данные показывают, что его диаметр составляет всего 50 тысяч световых лет, что в 10 раз меньше, чем гало других галактик той же массы, что и БМО. Такая компактность, похоже, свидетельствует именно об истории выживания Большого Магелланова Облака при его столкновении с Млечным Путём.

Данные Хаббла всегда на переднем плане.

Для проведения исследования под руководством Сапны Мишры из Научного института космического телескопа (STScI) учёные проанализировали данные ультрафиолетовых наблюдений из Архива Микульского для космических телескопов, хранящегося в STScI в Балтиморе. В настоящее время «Хаббл» - единственный космический телескоп, способный регистрировать свет в этих длинах волн, поэтому только он мог помочь в этом исследовании.

Команда изучала гало БМО, используя фоновый свет от 28 квазаров — самых ярких активных галактических ядер, питаемых сверхмассивными черными дырами. Сияя как маяки, они позволяют косвенно «увидеть» газ промежуточного гало за счёт поглощения фонового света.

Художественный рендер, показывающий событие взаимодействия БМО с гало Млечного Пути и наблюдения за далёкими квазарами, свет которых был зафиксирован «Хабблом» и использован исследователями для реконструкции формы и размера гало БМО.

Наконец, данные спектрографа Хаббла Cosmic Origins Spectrograph (COS), который измерял скорость газа вокруг БМО, позволили учёным определить размер гало.

Эпическая история выживания Большого Магелланова Облака.

Результаты оказались безусловно интересными. Гало Большого Магелланова Облака, масса которого равна 10 % массы Млечного Пути, на самом деле кажется гораздо менее обширным, чем можно было бы ожидать, если бы это была простая галактика-спутник, вращающаяся вокруг нашей галактики без гравитационного взаимодействия со значительными эпизодами.

Поэтому кажется, что её очень компактные размеры свидетельствуют о столкновении БМО с гало Млечного Пути и о том, что она выжила, чтобы рассказать нам о случившемся.

Учёные полагают, что при этом столкновении большая часть гало БМО была сметена в результате явления, называемого «срывом давления»: плотная среда Млечного Пути оказывала сильное давление на приближающуюся БМО, «сдувая» большую часть газа её гало и тем самым лишая её большей части первоначальной массы.

В результате за Большим Магеллановым Облаком образовался похожий на комету хвост газа, который по мере развития процесса становился все более длинным и чётким.

Художественная визуализация, показывающая приближение БМО к Млечному Пути, взаимодействие с его плотным гало и хвост газа, отрываемый явлением «отрыва под давлением тарана».

То, что мы наблюдаем сегодня, было бы лишь тем, что осталось, — небольшим и компактным остатком, примерно 10% от первоначального гало Большого Магелланова Облака. Несмотря на то, что галактика постепенно гаснет и становится жертвой этого катастрофического взаимодействия, в ней все еще остаётся достаточно газа для образования новых звёзд.

Исследователи объяснили, что галактика размером чуть меньше БМО до этого столкновения никогда бы не выжила. Теперь они намерены изучить и самую переднюю часть гало — область, которая до сих пор не была хорошо исследована.

В настоящее время они полагают, что Большое Магелланово Облако прошло своё ближайшее сближение с Млечным Путём и удаляется в глубокий космос, поэтому газ, оторвавшийся от него, обрушится на Млечный Путь, а гало, которое ему удалось сохранить, должно остаться нетронутым.

С исследованием, опубликованным в журнале Astrophysical Journal Letters, можно ознакомиться в препринт-версии здесь.

Источник: https://new-science.ru/bolshoe...

В.К. Честно говоря, ни что не указывает на то, что было именно столкновение Большого Магелланова Облака с Млечным Путём, поскольку в случае столкновения, структура БМО была бы нарушена. Организованность же структуры БМО как-раз указывает на то, что она формировалась вдали от Млечного Пути.

Что же касается того, что там что сдувает, если не смотреть на эти "художественные представления", то становится очевидным, что после взаимодействия этих галактических структур в их орбитальном цикле, вещество, образовавшееся при рождении этих галактик, в виду гораздо меньшей массы чёрной дыры БМО, рассеивается именно таким образом, тогда как в случае Млечного Пути, в виду его значительно большей массы первичной чёрной дыры, произошло чёткое формирование спиральной структуры. Т.е., формировались они вместе в одно и то же время, но в условиях значительно отличия по массе первичных чёрных дыр.

Вот, собственно, несколько иное представление того же материала.

«Хаббл» показал, как Млечный Путь «сдувает» вещество соседней галактики?

Оказывается, взаимодействие с нашей галактикой нелегко даётся Большому Магелланову Облаку. В свете далёких квазаров астрономы рассмотрели длинный шлейф, который тянется за ним, как «хвост» за кометой. По словам учёных, это означает, что Млечный Путь «обдувает» своего соседа, как фен.

Большое и Малое Магеллановы Облака / © ESO/J. Colosimo.

С помощью телескопов у Млечного Пути удалось найти десятки галактик-спутников, но два из них наблюдают невооружённым глазом с древних времён: Магеллановы Облака. Некоторые звезды в них — почти ровесники нашей галактики, им более 11 миллиардов лет. Выходит, они «рождались» в те же времена, что и все галактики Вселенной. Астрономы долго считали Магеллановы Облака неправильными галактиками, но современные инструменты позволяют прослеживать, по крайней мере в Большом, некую спиральную структуру.

Когда именно они встретились с Млечным Путём, установить трудно, но предполагают, что примерно 1-2 миллиарда лет назад. При этом как раз именно столько (приблизительно) занимает и полный оборот Большого Магелланова Облака вокруг нашего гигантского диска. Значит, как минимум один оборот за время совместного существования оно уже совершило и вряд ли успеет сделать больше еще пары кругов: астрономы обещают ему участь через полтора-два миллиарда лет быть «съеденным» нашей галактикой.

Впрочем, есть и совершенно другой прогноз: некоторые учёные считают, что это и вовсе не спутник Млечного Пути — он просто пролетает мимо. В любом случае Большое Магелланово Облако — крупнейшая карликовая галактика в наших ближайших окрестностях. По оценкам, до неё около 150 тысяч световых лет, и её несколько миллиардов звёзд занимают пространство примерно в 30 тысяч световых лет. Млечный Путь в несколько раз крупнее и в сотни раз массивнее.

Как и любая галактика, Большое Магелланово Облако находится внутри так называемого гало — огромного сферического «кокона». Астрофизики предполагают, что по большей части он состоит из знаменитой темной материи, но есть в нем и вещество понятное — водород, «первородное» вещество Вселенной. Оно образует вокруг галактики так называемую газовую «корону». Недавно астрономы из Института исследований космоса с помощью космического телескопа (США) понаблюдали её через «Хаббл».

В своей недавней статье (доступна на сервере препринтов arXiv.org) они рассказали, что рассмотреть этот едва заметный газ помог свет от 28 квазаров — активных ядер далёких молодых галактик, которые за их яркость называют космическими маяками. Благодаря им выяснилось, что газовое гало у Большого Магелланова Облака раз в десять меньше, чем должно быть при его массе: всего около 50 тысяч световых лет в диаметре.

Шлейф, который тянется за Большим Магеллановым Облаком, в представлении художника / © NASA, ESA, Ralf Crawford (STScI).

При этом оказалось, что за галактикой тянется огромный поток, «хвост» этого газа. Учёные объясняют, что Млечный Путь «обдувает» маленькую соседку, как фен. Это действие приливных сил, то есть гравитации, а еще, как подозревают, «поршневого давления» (ram pressure), подобного тому, что возникает при движении тела сквозь жидкую среду.

По словам исследователей, карликовая галактика едва выдерживает такой напор и чудом сохраняет в себе межзвёздный газ — «строительный материал» для образования новых звёзд, без которых галактика давно превратилась бы в космический «дом престарелых» вроде шарового скопления.

Источник: https://naked-science.ru/artic...

В.К. Что же касается того, что шлейф "не соответствует массе", так это вполне естественно, если рассматривать образование этих галактических структур согласно моей гипотезе, изложенной неоднократно ранее. Более того, на мой взгляд, формирование этих структур происходило во взаимодействии не двух, а трёх чёрных дыр.

Ну, а формирование двух таких структур, можно рассмотреть в следующем сообщении.

Астрономы нашли очень редкую пару квазара и пыльной звёздообразующей галактики.

Развитие Вселенной в первые сотни миллионов лет после Большого взрыва определило её современный облик. Именно поэтому учёные заинтересованы в исследовании бурных процессов того периода. Не так уж часто удаётся найти космические объекты, подходящие для подробного изучения взаимодействий в молодой Вселенной. Недавно астрономам повезло — удалось увидеть уникальную пару из квазара и небольшой звёздообразующей галактики, связанную «мостиком» газа.

Иллюстрация проведения наблюдений за квазаром из времён эпохи реионизации. Новую открытую пару из квазара и галактики мы видим такой, какой она была после эпохи реионизации, примерно спустя один миллиард лет после Большого взрыва / © MPIA graphics department.

По меркам Вселенной, от первых звёзд до космической паутины из скоплений галактик прошло не так уж много времени. Всего за несколько сотен миллионов лет у Вселенной появилась крупномасштабная структура. Очень быстро образовались огромные галактики, сверхмассивные черные дыры и неисчислимое количество звёзд. Считается, что важными катализаторами стремительного развития стали слияния галактик: они запускали активное звёздообразование и рост сверхмассивных черных дыр.

Квазары — активные ядра галактик, отличающиеся невероятной яркостью, которая возникает из-за активного поглощения материи центральной чёрной дырой. Примерно половину квазаров, обнаруженных в молодой Вселенной, учёные связывают с событиями слияния. Непросто найти в молодой Вселенной объекты, которые иллюстрировали бы бурное развитие в ту эпоху. К счастью, исследователям повезло.

Международная группа астрономов из США, Швеции и Японии с помощью комплекса радиотелескопов ALMA изучила 21 перспективный квазар из времён, когда Вселенной было около одного миллиарда лет. Наблюдения вели с фокусом на спектральной линии ионизированного углерода (C II), которая служит индикатором звёздообразования и динамики газа в межзвёздном и межгалактическом пространстве.

Учёные обнаружили редкую пару. Оказалось, квазар J1133+1603 связан «мостиком» газа с компактной и скрытой за пылью звёздообразующей галактикой, которой дали название J1133c. Статья с описанием открытия выложена в открытый доступ на сайте arXiv.org.

Галактика J1133c располагается на расстоянии примерно 32,6 тысячи световых лет от квазара. На активное слияние указывает наличие «мостика» и «растянувшегося» излучения к северу от квазара. У других подобных пар расстояние между объектами значительно больше. Например, в паре квазара и субмиллиметровой галактики BRI 1202-0725 оно достигает 81,5 тысячи световых лет.

Снимки пары из галактики J1133c и квазара J1133+1603, сделанные ALMA. Наблюдения в разных диапазонах наложены друг на друга, чтобы подсветить аспекты их взаимодействия. Так на (c) виден «мостик» газа, на (d) — области излучения к северу от квазара / © Yongda Zhu et al. ArXiv:2411.06698v1 (2024).

Авторы исследования также отметили необычайно компактный размер галактики. Возможно, квазар уже стянул на себя внешнюю «оболочку», или же в центре этой галактики расположено активное ядро.

Звёздообразование в J1133c тоже протекает крайне активно. За земной год галактика формирует звезды суммарной массой около тысячи солнечных масс. Для сравнения: скорость звёздообразования в Млечном Пути — примерно три солнечные массы в год. Учёные предполагают, что и активное ядро, и быстрое звёздообразование могут быть следствием слияния с квазаром.

Активность квазара и звёздообразующей галактики при наличии между ними «мостика» из газа — ценная иллюстрация того, насколько большую роль играли слияния и «обмен» газом в формировании галактик и стремительном росте сверхмассивных черных дыр в молодой Вселенной.

Источник: https://naked-science.ru/artic...

В.К. И опять, "столкновение", "слияние", хотя такие процессы гораздо менее вероятны, чем взаимодействие чёрных дыр, поскольку именно они образуют, в конечном итоге, поля большой их концентрации при образовании и эволюции галактик, как я это описывал ранее, что и образует ту галактическую паутину, которую мы и наблюдаем во Вселенной. Просто мы находимся в таком месте этой паутины, откуда скопление чёрных дыр нам не видно, но зато частично видно образование галактических структур, как взаимодействие чёрных дыр, в виде квазаров и именно поэтому мы их наблюдаем на предельно большом расстоянии от нас.