Астрофизики впервые воссоздали подробную историю спиральной галактики за пределами Млечного Пути. Для этого они проанализировали химический состав газовых облаков галактики и сравнили его с компьютерными моделями. Так удалось проследить, как галактика формировалась и изменялась на протяжении 12 миллиардов лет.
Как читать химические отпечатки
Когда массивные молодые звезды излучают ультрафиолет, их свет возбуждает окружающий газ. Каждый элемент в этом газе, в частности кислород, в ответ дает четкие узкие линии света определенной длины волны. Именно так работает спектроскопия, с помощью которой ученые определяют химический состав галактического газа по характерным сигналам каждого элемента.
Ученые уже давно знают, что центры галактик, как правило, богаче тяжелыми элементами, чем их внешние участки. Эта неравномерность накапливалась миллиарды лет и несет информацию о том, когда и где формировались звезды, как двигался газ и сколько раз она сталкивалась с другими.
Телескоп и 20 000 симуляций
Исследователи сконцентрировались на галактике NGC 1365, которую часто называют Большой Штанговой Спиралью. Она расположена относительно близко, а ее диск обращен прямо к нам. С помощью телескопа Irénée du Pont в Лас-Кампанас в Чили команда составила карту распределения кислорода в тысячах облаков звездообразования в пределах галактики.
Затем ученые проанализировали около 20 000 смоделированных галактик и нашли ту, которая наиболее точно соответствовала NGC 1365 по химическому составу и распределению тяжелых элементов. С помощью этой модели они «перемотали» время назад и воссоздали вероятный путь ее развития.
Центр возник раньше спиральных рукавов
Выяснилось, что центральная область NGC 1365 образовалась в начале ее существования и быстро обогатилась кислородом. Внешний диск рос значительно медленнее.
На протяжении миллиардов лет галактика поглощала более мелкие карликовые галактики, которые приносили с собой свежий газ и новые звезды. Большая часть газа на краях спиральных рукавов появилась там уже на поздних этапах развития NGC 1365.
Открытые вопросы
Это одна из первых работ, в которой метод химической археологии применен за пределами Млечного Пути с такой степенью детализации. Однако часть деталей остается неопределенной. Различные комбинации газовых потоков и столкновений могут иногда давать схожие химические картины.
Открытым остается и более широкий вопрос. Неизвестно, типична ли NGC 1365 для крупных спиральных галактик или она особенная. Неясно также, больше ли на ее рост повлияли столкновения с соседями или поглощение внешнего газа. И главное — насколько история NGC 1365 похожа на эволюцию нашего собственного Млечного Пути.
Источник: theconversation.com
