У галактики Сомбреро было бурное прошлое

Резкость и чувствительность Хаббла позволили увидеть десятки тысяч отдельных звезд в обширном расширенном гало Сомбреро, области за центральной частью галактики, обычно состоящей из более старых звезд. Эти последние наблюдения Сомбреро переворачивают с ног на голову общепринятую теорию, показывая лишь крошечную фракцию более старых, бедных металлом звезд в гало, плюс неожиданное изобилие богатых металлом звезд, обычно встречающихся только в диске галактики и в центральной выпуклости. Это может объяснить крупное слияние галактик в прошлом, хотя величественная Сомбреро не показывает ни одного свидетельства недавнего слияния массивных галактик.

«Сомбреро всегда была странной галактикой, и именно это делает её такой интересной», - сказал Пол Гудфруа из Научного института космического телескопа (STScI). «Измерение металличности Хабблом стало еще одним свидетельством того, что Сомбреро может многому научить нас относительно появления и эволюции галактик».

«Наблюдения Хаббла о гало Сомбреро переворачивают наше общепринятое понимание состава и металличности галактик с ног на голову», - добавил со-исследователь Роджер Коэн из STScI.

Галактика Сомбреро (M104), долгое время любимая астрономами и любителями неба из-за своей яркой красоты и любопытной структуры, теперь получила новую главу в своей странной истории – протяженный гало звезд, богатых металлами, против ожидаемых звезд, бедных металлом, которые наблюдались в гало других галактик. Исследователи, ломая голову над данными Хаббл, обратились к сложным компьютерным моделям, чтобы предложить объяснения сбивающей с толку инверсии традиционной галактической теории. Эти результаты свидетельствуют о столь же удивительной возможности крупных слияний в прошлом галактики, хотя величественная структура Сомбреро не имеет никаких признаков недавнего разрушения.

В гало галактики астрономы ожидают найти более ранние поколения звезд с менее тяжелыми элементами по сравнению с большим количеством богатых металлом звезд в главном диске галактики. Элементы создаются в процессе жизненного цикла звезд, и чем дольше в галактике находятся звезды, проходящие через этот цикл, тем больше она богата газом и тем выше металличность звезд, которые образуются из этого газа. Более молодые звезды с высоким содержанием металлов обычно находятся в главном диске галактики, где звездное население плотнее - так происходит в соответствии с общепринятым мнением.

Осложняет факты присутствие многих старых, бедных металлом шаровых скоплений звезд. Ожидается, что эти более старые, бедные металлом звезды со временем выйдут из своих скоплений и станут частью общего звездного гало, но этот процесс не происходит в галактике Сомбреро. Команда сравнила их результаты с недавними компьютерными симуляциями, чтобы понять, что могло послужить причиной таких неожиданных измерений металличности в гало галактики.

Результаты не оправдали ожиданий, что свидетельствует о том, что спокойная Сомбреро претерпела значительные аккреции или слияния миллиарды лет назад.

Это удивительно для Сомбреро, потому что её гладкий диск не показывает признаков разрушения. Для сравнения, многочисленные взаимодействующие галактики, такие как галактика Антенны, получают свое название из-за искаженного вида спиральных рукавов из-за приливных сил их взаимодействия. Слиянием одинаково массивных галактик обычно объединяются в большие, гладкие эллиптические галактики с расширенными гало - процесс, который занимает миллиарды лет. Но Сомбреро никогда не подходила под традиционное определение спиральной или эллиптической галактики. Она где-то посередине - гибрид.

Для этого проекта команда выбрала Сомбреро в основном из-за уникальной морфологии. Они хотели выяснить, как такие "гибридные" галактики могли образовываться и развиваться с течением времени.

Исследовательская группа ожидает, что будущие обсерватории продолжат расследование неожиданных свойств Сомбреро. Широкополосный инфракрасный обзорный телескоп (WFIRST) с полем зрения, в 100 раз превышающим поле зрения Хаббла, сможет получить непрерывное изображение гало галактики, одновременно рассматривая больше звезд в инфракрасном свете. Космический телескоп Джеймса Уэбба также будет полезен своим разрешением и более высокой чувствительностью к инфракрасному излучению.