11 галактик-изгнанниц блуждают в пространстве и времени

Учёным уже известно о том, что наш космос полон звёзд, отделившихся от своих родных галактик и блуждающих в одиночестве по пространству-времени. Армию изгоев периодически пополняют и планеты. Теперь астрономы сообщают, что изгнанными могут быть не только экзопланеты и светила, но и целые галактики, которые, как правило, принадлежат к скоплениям галактик — кластерам.

Теперь команда во главе с Игорем Чилингаряном, научным сотрудником Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики и Московского государственного университета сообщает, что им удалось обнаружить одиннадцать галактик, изгнанных из родных кластеров и слоняющихся по космосу беспризорниками.

Иллюстрация демонстрирует подробности рождения компактных галактик-отщепенцев (иллюстрация ESA/Hubble/Andrey Zolotov)

«Этих галактик ждёт очень одинокое будущее, ведь они сбежали из скоплений, которые обеспечивали им существование», — говорит Чилингарян, чья статья принята к публикации в журнале Science.

Учёные вычисляют объекты-изгои по их скорости. Если она превышает вторую космическую, то тело покидает свой «дом» и уже никогда не вернётся. Для звёзд-странников скорость их движения сквозь пространство должна составлять 500 километров в секунду, а для галактик она должна быть ещё выше — 3000 километров в секунду.

Чилингарян и его коллега Иван Золотухин из Московского государственного университета и Института планетологических и астрофизических исследований во Франции изначально планировали классифицировать членов компактных эллиптических галактик. К этому классу относятся те галактики, которые немногим больше звёздных кластеров, но меньше типичной галактики, и их диаметр не превышает нескольких сотен световых лет. Для сравнения, протяжённость Млечного Пути — нашей галактики — составляет 100 тысяч световых лет, а по массе он превышает компактные эллиптические галактики в тысячу раз.

До исследования российских астрофизиков науке было известно всего 30 галактик этого класса, входящих в составы крупных кластеров. Чтобы найти новые примеры, Чилингарян и Золотухин изучили архивы проектов Sloan Digital Sky Survey и GALEX.

В рамках данной работы учёные выявили 200 ранее неизвестных компактных эллиптических галактик, и 11 из них оказались полностью изолированы от каких-либо гравитационно связанных галактических систем.

«Все компактные эллиптические галактики, обнаруженные до нашего исследования, были найдены внутри галактических скоплений лишь потому, что их именно там и искали. Мы же расширили зону поиска и обнаружили нечто удивительное», — рассказывает Золотухин.

Дело в том, что теоретики полагали, что галактики-отщепенцы появились из крупных галактик, которые были лишены большинства своих звёзд в результате столкновения с ещё большей галактикой. Поэтому если компактные галактики-изгои и существуют, прогнозировали астрофизики, то искать их надо непосредственно вблизи их родительских крупных галактик.

Чилингарян и Золотухин задались вопросом, какое космическое явление могло заставить компактную галактику покинуть своё «гнездо», и решили, что виной тому могут быть и так называемые тройные взаимодействия. Компьютерное моделирование показало, что компактные эллиптические галактики могут сбиваться в пары с крупными галактиками, лишёнными большинства своих звёзд. Затем, когда к ним присоединяется третья галактика, меньшее из скоплений — как раз компактная эллиптическая — выбрасывается в открытый космос на огромной скорости. А последняя из присоединившихся галактик постепенно втягивается в «голодную» первую звёздную систему.