Астрономы впервые точно измерили размеры крупнейшей известной галактики во Вселенной
Международная группа астрономов получила самые глубокие изображения гигантской галактики IC 1101, впервые сумев определить, где заканчивается её звёздная оболочка. Новые наблюдения подтвердили, что IC 1101 остаётся крупнейшей известной галактикой: её диаметр составляет около 520 килопарсеков, или примерно 1,7 миллиона световых лет, а суммарная масса её звёзд достигает 3,4 триллиона масс Солнца.
IC 1101 находится в центре богатого скопления галактик Abell 2029 и относится к классу самых ярких галактик скоплений (Brightest Cluster Galaxies, BCG). Такие гиганты формируются на протяжении миллиардов лет, постепенно поглощая более мелкие галактики. В результате вокруг них образуются огромные звёздные гало и протяжённые приливные структуры, которые постепенно сливаются с внутрикластерным светом — слабым свечением звёзд, свободно распределённых между галактиками скопления.
Именно поэтому определить реальные размеры подобных объектов чрезвычайно сложно. На окраинах галактики её слабое свечение практически невозможно отличить от окружающего внутрикластерного света, из-за чего астрономы долгое время не могли сказать, где заканчивается сама галактика и начинается пространство скопления.
Команда под руководством Карлоса Марреро-де ла Росы из Института астрофизики Канарских островов использовала сверхглубокие снимки, полученные камерой Wide Field Camera телескопа Isaac Newton Telescope. Главной задачей стало обнаружение истинной внешней границы IC 1101.
Однако перед этим исследователям пришлось решить серьёзную проблему. Даже слабый рассеянный свет от звёзд переднего плана способен создавать на изображениях едва заметное свечение, которое скрывает самые тусклые области галактики. Чтобы избавиться от этого эффекта, учёные построили детальную модель оптических особенностей телескопа, используя десятки калибровочных звёзд различной яркости. Затем они последовательно вычли рассеянный свет более чем 250 звёзд, благодаря чему удалось выявить чрезвычайно слабые структуры на окраинах галактики.
Анализ распределения звёздного света показал, что внешняя граница IC 1101 расположена примерно в 260 килопарсеках от центра. Таким образом, подтверждённый диаметр галактики составляет около 520 килопарсеков, что эквивалентно приблизительно 1,7 миллиона световых лет.
«Измеренный радиус внешней границы IC 1101 остаётся одним из крупнейших когда-либо зарегистрированных для отдельной галактики и соответствует проецируемому диаметру около 520 килопарсеков», — пишут авторы исследования.
Для сравнения, диаметр нашей галактики, Млечного Пути, составляет около 30 килопарсеков. Это означает, что IC 1101 примерно в 17 раз больше Млечного Пути по диаметру. Более того, одна только звёздная масса IC 1101 превышает полную массу Млечного Пути вместе с его тёмной материей, которая оценивается примерно в 1–1,5 триллиона масс Солнца.
Исследование также показало, что гигантская галактика продолжает расти. За пределами основного края галактики астрономы обнаружили восемь протяжённых тусклых асимметричных звёздных структур. Две из них совпадают с ранее обнаруженными в рентгеновском диапазоне крупномасштабными колебаниями горячего внутрикластерного газа, которые считаются следами столкновения скопления с другой группой галактик.
Эти структуры свидетельствуют о том, что IC 1101 по-прежнему поглощает окружающее вещество и небольшие галактики. По словам исследователей, окраины объекта «демонстрируют явные признаки продолжающегося наращивания массы», а значит, крупнейшая известная галактика ещё далека от завершения своего формирования.
Полученные результаты хорошо согласуются с предыдущими рентгеновскими наблюдениями, согласно которым около 2–3 миллиардов лет назад скопление Abell 2029 пережило столкновение с другой группой галактик. Последствия этого события, вероятно, продолжают влиять на эволюцию IC 1101 и сегодня.
Пока работа опубликована в виде препринта и ещё не прошла независимое рецензирование, однако новые наблюдения стали наиболее точным измерением размеров крупнейшей известной галактики и дают уникальную возможность лучше понять процессы формирования галактических гигантов во Вселенной.
Исследование на сервере препринтов arXiv.