Новое открытие хаоса в истории галактики Андромеды

Галактика Андромеды, наш ближайший галактический сосед, всегда привлекала внимание астрономов своим завораживающим спиральным обликом и близостью к Млечному Пути. Недавнее исследование с использованием космического телескопа Hubble изменило представления ученых о ее прошлом. Оно показало, что история Андромеды полна хаоса, столкновений и загадок, которые не находят отражения в проведенных компьютерных симуляциях. Это открытие не только расширяет наше понимание эволюции галактик, но и ставит под сомнение применимость знаний о Млечном Пути к другим уголкам Вселенной.

Команда астрономов под руководством Алессандро Савино и Даниэля Вайса из Калифорнийского университета в Беркли провела амбициозное исследование, создав первую в истории детальную карту всех известных карликовых галактик, вращающихся вокруг Андромеды. Используя данные, собранные Hubble в течение двух лет, начиная с конца 2019 года, ученые составили трехмерную модель экосистемы этой галактики. В результате они изучили 36 карликовых спутников, расположенных на расстоянии до 1,63 миллиона световых лет от центра Андромеды, и проследили их эволюцию на протяжении почти 14 миллиардов лет космической истории.

Этот “вид с высоты птичьего полета” выявил удивительные особенности. В отличие от относительно спокойной эволюции спутников Млечного Пути, карликовые галактики Андромеды демонстрируют следы хаотичных взаимодействий. “Все в системе Андромеды разбросано, асимметрично и возмущено”, — отметил Вайс, главный исследователь программы Hubble. По его словам, это указывает на значительное событие в недавнем прошлом галактики — возможно, столкновение с другой крупной галактикой несколько миллиардов лет назад.

Одним из самых интригующих открытий стало то, что половина карликовых галактик Андромеды выстроилась в уникальную плоскую структуру, названную “Великой плоскостью Андромеды”. Все они движутся в одном направлении, что не наблюдается ни в одной другой известной галактической системе, включая Млечный Путь. Ученые пока не могут объяснить, почему эта конфигурация возникла. Она не обладает явными физическими характеристиками, такими как закономерности в звездообразовании, что делает ее происхождение еще более загадочным. “Это выглядит как случайное расположение, но его значение для истории галактики огромно”, — подчеркнул Вайс.

Возможным виновником хаоса может быть галактика Мессье 32 (M32), яркий спутник Андромеды. Астрономы подозревают, что M32 — это остаток ядра другой спиральной галактики, которая столкнулась с Андромедой и была практически уничтожена в процессе слияния. Это столкновение могло “взбаламутить” систему, оставив за собой следы в виде асимметричных орбит и необычных структур.

Еще одно открытие касается уникальной группы карликовых галактик вокруг Андромеды, не похожих на те, что окружают Млечный Путь. Эти галактики начали формировать звезды на ранних стадиях своей истории и продолжали делать это с крайне низкой интенсивностью гораздо дольше, чем ожидали ученые. Учитывая мощное гравитационное влияние Андромеды, их газ, необходимый для звездообразования, давно должен был быть “вырван” из них, как это происходит с галактиками вокруг Млечного Пути. “Это не появляется в компьютерных симуляциях”, — удивляется Савино. “Мы пока не знаем, как это интерпретировать”.

Такое поведение бросает вызов существующим моделям эволюции галактик. Если традиционные симуляции предсказывают, что близость к крупной галактике, такой как Андромеда, подавляет звездообразование в ее спутниках, то здесь мы видим обратное. Что заставляет ученых задуматься: возможно, процессы, управляющие галактиками, гораздо сложнее и разнообразнее, чем считалось ранее.

Результаты исследования показывают, что история Андромеды резко отличается от эволюции Млечного Пути. “Мы всегда задавались вопросом, применимы ли знания о Млечном Пути к другим галактикам”, — говорит Вайс. “Наша работа показала, что маломассивные галактики в разных экосистемах следуют иным эволюционным путям”. Это открытие ставит под сомнение идею о том, что Млечный Путь может служить универсальной моделью для понимания других спиральных галактик.

Андромеда, похоже, пережила бурное прошлое, полное столкновений и гравитационных возмущений, в то время как Млечный Путь развивался более спокойно. Разнообразие процессов в системе Андромеды — от хаотичных орбит до аномального звездообразования — требует новых объяснений и, возможно, пересмотра теорий формирования галактик.

Исследование Hubble стало лишь началом. Ученые надеются, что будущие наблюдения с помощью космического телескопа James Webb и планируемого телескопа Nancy Grace Roman дополнят картину и помогут разгадать оставшиеся загадки Андромеды.