Группа астрономов под руководством специалистов Гарварда – Смитсоновского центра астрофизики впервые применила методы галактической археологии для изучения объекта за пределами Млечного Пути. Исследователи проанализировали химический состав спиральной галактики NGC 1365, чтобы реконструировать процесс ее формирования и развития. Результаты работы, закладывающей основу для нового научного направления – внегалактической археологии, опубликованы в журнале Nature Astronomy.
В основе исследования лежат данные обзора TYPHOON, полученные с помощью телескопа Ирене дю Пон в обсерватории Лас-Кампанас. Объектом изучения стала галактика NGC 1365, которая расположена относительно близко к Земле и повернута к наблюдателю плоскостью своего диска. Такое положение позволило ученым детально рассмотреть отдельные области активного звездообразования. Методика основана на анализе излучения молодых горячих звезд: их ультрафиолетовый свет ионизирует окружающий газ, заставляя химические элементы, в частности кислород, испускать свет на определенных длинах волн.
Распределение тяжелых элементов в галактиках подчиняется определенным закономерностям. Как правило, центральные области более богаты кислородом, тогда как на периферии его концентрация ниже. Эти паттерны формируются под влиянием множества факторов, включая интенсивность появления новых звезд, вспышки сверхновых, движение газовых масс и гравитационное взаимодействие с другими космическими объектами.
Для интерпретации наблюдений авторы работы использовали масштабное компьютерное моделирование в рамках проекта Illustris. Ученые сравнили данные о содержании кислорода в NGC 1365 с результатами симуляций 20 тысяч различных галактик. В базе данных была обнаружена модель, физические характеристики которой почти полностью совпали с показателями NGC 1365. Это позволило проследить историю развития системы на протяжении 12 миллиардов лет – от периода вскоре после Большого взрыва до настоящего времени.
Согласно полученным выводам, центральная часть NGC 1365 сформировалась на ранних этапах и быстро насытилась тяжелыми элементами. Внешние же области и спиральные рукава возникли значительно позже. Галактика росла постепенно, поглощая более мелкие карликовые системы и притягивая новые объемы газа. Этот процесс обеспечивал приток материала для формирования звезд во внешних частях диска.
Авторы исследования подчеркивают, что работа стала возможной благодаря тесному взаимодействию теоретиков и наблюдателей. Изучение систем, подобных NGC 1365, имеет критическое значение для понимания эволюции Млечного Пути. Сравнивая историю далеких объектов с нашей Галактикой, астрономы рассчитывают определить, является ли путь развития нашей звездной системы типичным или уникальным для Вселенной.