Астрономам Специальной астрофизической обсерватории Российской Академии наук (САО РАН) совместно с коллегами из Германии, Мексики, Нидерландов и США удалось проследить один из ключевых процессов космологической летописи — формирование газового диска из первичного межгалактического газа вокруг одинокой карликовой галактики VGS 12. Такое открытие помогает понять, откуда галактики берут ресурсы для рождения новых звезд, что является основой эволюции Вселенной. Результаты доступны на сайте препринтов arXiv и опубликованы в журнале Astronomy and Astrophysics.
Индекс VGS 12 означает, что объект был обнаружен 12-м в рамках проекта Void Galaxies Survey — «обзор изолированных галактик».
Обычно наблюдать приток «первичного» газа — вещества, состоящего почти исключительно из водорода и гелия, сформировавшегося в первые минуты после Большого взрыва — очень сложно из-за его чрезвычайно малой плотности. Однако исследователи, объединив данные радиотелескопа VLA (для нейтрального водорода) и большие спектроскопические данные с 6-метрового Большого Трансазимутального Телескопа САО РАН, получили убедительные доказательства того, что такой газ действительно захватывается VGS 12 из окружающего космоса.
На снимках ниже видно распределение газа и его движения: одни части вещества движутся к наблюдателю, другие — уходят прочь, что позволяет реконструировать структуру и скорость вращения будущего диска. Цветное изображение области неба вокруг галактики VGS 12 выполнено по данным обзора DESI Legacy Survey; на врезках показано распределение нейтрального водорода вокруг галактики по данным радиотелескопа VLA (линия 21 см) и ионизованного газа внутри по данным БТА (линия H-альфа).
Значение для космологии и астрофизики
Внутри VGS 12, как показали спектры, газ необычайно беден тяжелыми элементами — это характерная черта вещества, которое не прошло циклы звездной эволюции. Содержание кислорода в нем оказалось примерно в пять раз ниже, чем у галактик с похожей светимостью, что указывает на то, что именно захваченный из межгалактического пространства газ служит сырьем для формирования диска.
Уникальность объекта VGS 12 заключается еще и в том, что он находится в так называемой космической «пустоте» (cosmological void), где нет галактик-соседок и, соответственно, не происходят слияния и поглощения. Это позволяет ученым исключить влияние внешних столкновений и сосредоточиться именно на процессе холодной аккреции — захвате газа напрямую из окружающего пространства.
Наблюдаемую нами холодную аккрецию предсказывали космологические модели, однако считалось, что она происходила только в ранней Вселенной. Теперь же удалось показать, что следы таких процессов можно найти и среди относительно близких современных галактик, находящихся в специфических условиях. Эта работа является продолжением наших исследований кинематики и химсостава газа галактик, находящихся в космических «пустотах». По инициативе первого автора статьи Евгении Егоровой мы исследовали поведение ионизованного газа в галактиках. Мы планируем продолжить сопоставление наших данных с результатами, полученными на других длинах волн, чтобы лучше понять процессы галактической эволюцииАлексей Моисеев
О похожей галактике-одиночке с красивым индексом NGC 6789 Hi-Tech Mail расcказал тут.