Телескоп Vera C. Rubin впервые обнаружил звездный поток вокруг галактики M61
Одни из первых изображений с обсерватории Vera C. Rubin выявили странную светящуюся полосу, простирающуюся от одной стороны знаменитой галактики Мессье 61 (M61) — беспрецедентное открытие, сделанное всего через несколько месяцев после ее официального ввода в строй. Протянувшись примерно на 163 000 световых лет, эта полоса, так называемый «звездный поток», позволяет предположить, что в прошлом галактика столкнулась с карликовой галактикой, что может объяснить некоторые ее аномалии, в частности, высокую скорость звездообразования и необычное количество сверхновых.
Спиральные галактики, подобные Млечному Пути, часто притягивают своей гравитацией более мелкие галактики (карликовые галактики), вплоть до столкновения с ними. Эти небольшие галактики распадаются, образуя полосы из вещества и звезд, называемые «звездными потоками», и влияют на внутреннюю динамику более крупных галактик, в частности на темпы звездообразования и частоту вспышек сверхновых.
Например, в нашей галактике звездные потоки были обнаружены по распаду звезд в некоторых регионах, такие как поток, связанный со зрелищным разрушением карликовой галактики в созвездии Стрельца. Таким образом, эти взаимодействия между карликовыми и спиральными галактиками служат испытательными полигонами для теорий формирования галактик и темной материи.
Однако спиральная галактика M61, впервые обнаруженная в 1779 году в скоплении Девы, имеет несколько аномалий. В ней находится большое количество сверхновых, и она рождает новые звезды с особенно высокой скоростью. Эта интенсивная звездная активность позволила классифицировать ее как галактику со вспышкой звездообразования.
До сегодняшнего дня в предыдущих обзорах, несмотря на десятилетия наблюдений, ни одна структура типа звездного потока для M61 не была зарегистрирована. Мощные телескопы, такие как космический телескоп Джеймса Уэбба и космический телескоп Хаббла, были привлечены для идентификации механизмов, лежащих в основе ее звездной динамики. Но, как подчеркивает Аарон Романовски, астроном из Университета штата Калифорния в Сан-Хосе, в статье, опубликованной в журнале Nature, «несмотря на все эти тщательные исследования, до сих пор никто не обнаружил звездный поток».
Проанализировав первые изображения с обсерватории Vera C. Rubin, Романовски и его коллеги впервые обнаружили звездный поток вокруг M61, о чем сообщается в исследовании, в Research Notes of the American Astronomical Society. «Это первый звездный поток, обнаруженный с помощью Rubin», — уточняет Сара Пирсон, астрофизик из Копенгагенского университета, не участвовавшая в исследовании. «И это лишь предвкушение того множества подобных структур, которые мы обнаружим», — добавляет она.
Длинный звездный поток протяженностью 163 000 световых лет
Телескоп Vera C. Rubin, установленный на высоте 2680 метров на вершине горы Серро-Пачон в Чили, имеет главное зеркало диаметром 8,4 метра и цифровую камеру разрешением 3,2 миллиарда пикселей — крупнейшую из когда-либо созданных. Это исключительное разрешение позволяет ему охватывать все небо Южного полушария, совершая каждую ночь перемещения примерно каждые 40 секунд для съемки почти 800 кадров, каждый из которых эквивалентен 45 видимым площадям Луны. Инструмент также включает систему смены оптических фильтров, способную захватывать очень широкие, цветные и сверхвысококачественные изображения.
Отфильтровав рассеянный свет вокруг M61, команде Романовски удалось выявить узкий звездный поток, простирающийся от северного края галактики на расстояние около 50 килопарсек (≈163 000 световых лет). Это один из самых длинных звездных потоков, наблюдавшихся на сегодняшний день среди обнаруженных вокруг спиральных галактик. По мнению исследователей, эта структура, вероятно, является результатом древнего столкновения с карликовой галактикой и может объяснять исключительно высокую скорость звездообразования в M61.
«Это взаимодействие с карликовой галактикой могло спровоцировать вспышку звездообразования в M61 и предвещает богатство аккреционных структур, ожидаемых в ходе десятилетнего обзора «Rubin Legacy Survey of Space and Time» (LSST)», — пишут авторы исследования.
Эти наблюдения позволяют предположить, что множество подобных структур еще предстоит открыть в других спиральных галактиках, поскольку обсерватория Vera C. Rubin теперь предоставляет необходимую для их обнаружения чувствительность и разрешение. Ожидается, что в течение следующих десяти лет инструмент зарегистрирует свет почти от 20 миллиардов галактик. «Мы ожидаем, что каждая галактика окружена такими потоками. Это важнейший компонент их формирования. Нам просто нужно наблюдать их с повышенной чувствительностью, что мы и надеемся сделать с помощью Rubin», — заключает Романовски.