В близких галактиках обнаружен новый класс объектов

При поиске шаровых скоплений в ближайших галактиках астрономы обнаружили совершенно новый класс объектов, непохожих на известные ранее. Эти объекты заметно больше и намного слабее обычных шаровых скоплений и впервые были обнаружены на изображениях чечевицеобразной галактики NGC 1023, полученных Космическим Телескопом им. Хабла (Hubble Space Telescope). Это открытие поможет понять процесс образования галактик такого типа.

Эти "слабые протяжённые скопления" были открыты Джином Броди и Сореном Ларсеном (Jean Brodie, Soeren Larsen). Результаты этих исследований приняты к печати научным журналом Тhe Astronomical Journal.

На изображении, полученном на Космическом Телескопе им. Хабла, показана часть галактики NGC 1023, а также более подробные изображения слабого протяжённого скопления (на левой вставке) и обычного шарового скопления (правая вставка). Photo: S. Larsen

"Неудивительно, что эти объекты не были открыты ранее, так как они очень слабые," — говорит Броди. "Во всех архивных данных Космического Телескопа мы обнаружили кандидатов в эти объекты только в четырёх галактиках."

При более тщательном изучении наблюдательных данных учёные подтвердили существование слабых протяжённых скоплений в двух галактиках (NGC 1023 и NGC 3384) и не подтвердили в двух других.

Астрономы традиционно различают два типа звёздных скоплений: рассеянные скопления, содержащие молодые звёзды в относительно небольшом количестве (от нескольких десятков до тысяч) и шаровые скопления, содержащие сотни тысяч очень плотно упакованных и очень старых звёзд. Шаровые скопления можно видеть во всех типах галактик и в довольно большом количестве.

Возраст слабых протяжённых скоплений примерно такой же как и у шаровых скоплений, но выглядят они совершенно по-другому. Типичный размер шарового скопления составляет от 15 до 20 световых лет, а размер слабых протяжённых скоплений — от 50 до 100 световых лет.

Новые скопления — очень слабые, в то время как обычные шаровые скопления — очень яркие объекты. Другое важное отличие заключается в том, что слабые скопления связаны с дисками своих родительских галактик, а шаровые скопления ассоциируются с гало или сфероидальной компонентой и движутся по хаотическим орбитам вокруг своих родительских галактик.

"Связь с дисковой компонентой очень существенна, так как это означает, что слабые скопления образуются совершенно не так, как образуются обычные шаровые скопления," — утверждает Ларсен.

На фотографии, полученной на телескопе Keck I, изображена галактика NGC 1023, а красным квадратом обозначена область, исследованная на Хабловском Телескопе. Photo: S. Larsen

Пользуясь изображениями, полученными Хабловским Телескопом, Броди и Ларсен определили размеры и яркости этих необычных объектов, а также их распределение в галактике. Они также определили, что цвет этих скоплений — в основном красный, что говорит о том, звёзды в этих скоплениях очень старые.

Для подтверждения Хабловских наблюдений и, в частности, исключения вероятности того, что эти скопления могут быть фоновыми объектами, учёным необходимо было получить спектры этих слабых скоплений. Спектр даёт информацию о составе, движении и расстоянии до объектов.

В течение двух ночей декабря 2001 года Броди и Ларсен получили спектры этих слабых скоплений с помощью спектрографа LRIS на телескопе Keck I на Гавайских островах.

"Спектры полностью подтвердили всё, что мы предполагали об этих объектах на основе Хабловских данных," — утверждает Джин Броди.

Спектры показали, что лучевые скорости объектов — такие же как и у родительских галактик. Другими словами, они удаляются от нас (вследствие расширения Вселенной) с такой же скоростью, что и галактики. Это означает, что слабые скопления — не фоновые объекты, а принадлежат соответствующим галактикам.

Кроме того, когда астрономы проанализировали скорости скоплений в зависимости от их положения в галактике, то они увидели, что скопления вращаются вокруг центра галактики точно также, как и дисковая составляющая.

Обе галактики, в которых учёные обнаружили слабые протяжённые скопления, являются чечевицеобразными галактиками. В таких галактиках есть дисковая компонента как и у обычных спиральных галактик, за исключением того, что отсутствуют спиральные рукава и все звёзды в диске — старые.

Astronews