В созвездии Печи, на расстоянии 65 миллионов световых лет от нас, расположился скопление галактик Форнакс, где затерялась необычная ультрадиффузная галактика под названием FCC 224. На первый взгляд, она кажется довольно скромной: ее масса составляет всего 200 миллионов солнечных масс, а эффективный радиус — 6160 световых лет. Однако, наблюдения, проведенные космическим телескопом Хаббл, с помощью камеры Wide Field Camera 3 (WFC3), открыли нечто поразительное – совершенно неординарную систему шаровых скоплений (ШС), окружающих эту галактику.
Шаровые скопления – это плотные, сферические группировки звезд, вращающиеся вокруг галактик, как рой пчел вокруг улья. Они представляют собой древнейшие структуры во Вселенной, и их изучение помогает понять эволюцию галактик. Обычно масса шаровых скоплений составляет лишь незначительную часть массы галактики. Но FCC 224 выбивается из этих рамок: масса её шаровых скоплений достигает 3,8 миллиона солнечных масс, что составляет около 2% от общей массы галактики. Это делает систему ШС FCC 224 чрезвычайно массивной по сравнению с размером и массой галактики, что является аномалией, требующей объяснения.
Более того, некоторые из 12 обнаруженных в FCC 224 шаровых скоплений сияют с необычайной яркостью, достигая абсолютной звездной величины около -9.0. Это означает, что они являются одними из самых ярких ШС, когда-либо обнаруженных у подобных галактик. Их цвета практически идентичны диффузному свету самой галактики, а цветовая дисперсия мала, что говорит о том, что они сформировались в результате единовременной вспышки звездообразования, произошедшей около 10 миллиардов лет назад. Похоже, эти ШС сформировались вместе с галактикой, и их звёзды имеют средний возраст около 10,1 миллиарда лет и металличность -1.25 декс.
Ученых поразили и размеры этих скоплений: их радиус составляет от 7,8 до 15,6 световых лет, что для ШС довольно мало. Анализ распределения масс скоплений показал явную зависимость от расстояния до центра галактики – наиболее яркие ШС находятся ближе к ее ядру. Это явление, известное как радиальная сегрегация по массе, свидетельствует об активных динамических процессах, протекающих в галактике FCC 224. К тому же, наблюдается сдвиг в сторону более ярких объектов в функции светимости ШС.
Исследования проводились под руководством Именг Тан из Калифорнийского университета в Санта-Круз (UCSC), которые использовали также данные инструмента Keck Cosmic Web Imager (KCWI) в дополнении к наблюдениям с HST. Результаты этих наблюдений опубликованы 18 января на сервере предварительных публикаций arXiv.
Аномально большая масса и светимость шаровых скоплений в FCC 224 заставляют задуматься об истории ее формирования. Почему эта ультрадиффузная галактика имеет такую необычную систему ШС? Вероятно, в прошлом FCC 224 взаимодействовала с другими галактиками или с темным веществом, что привело к формированию аномально массивных ШС. Возможен и такой вариант, что процесс формирования ШС в подобных ультрадиффузных галактиках имеет свои особенности, которые мы еще не понимаем до конца.
На данном этапе ученые пока не имеют четкого ответа на все вопросы, и требуются дальнейшие теоретические исследования, чтобы полностью разгадать загадку FCC 224 и ее необычных шаровых скоплений. Эта галактика является уникальным объектом, позволяющим изучить процессы формирования и эволюции галактик и их шаровых скоплений, и ставит под сомнение общепринятые представления о стандартных моделях формирования галактик. FCC 224 – еще один пример того, насколько много загадок таит в себе Вселенная, и как много еще предстоит открыть.
Изображение носит иллюстративный характер
Шаровые скопления – это плотные, сферические группировки звезд, вращающиеся вокруг галактик, как рой пчел вокруг улья. Они представляют собой древнейшие структуры во Вселенной, и их изучение помогает понять эволюцию галактик. Обычно масса шаровых скоплений составляет лишь незначительную часть массы галактики. Но FCC 224 выбивается из этих рамок: масса её шаровых скоплений достигает 3,8 миллиона солнечных масс, что составляет около 2% от общей массы галактики. Это делает систему ШС FCC 224 чрезвычайно массивной по сравнению с размером и массой галактики, что является аномалией, требующей объяснения.
Более того, некоторые из 12 обнаруженных в FCC 224 шаровых скоплений сияют с необычайной яркостью, достигая абсолютной звездной величины около -9.0. Это означает, что они являются одними из самых ярких ШС, когда-либо обнаруженных у подобных галактик. Их цвета практически идентичны диффузному свету самой галактики, а цветовая дисперсия мала, что говорит о том, что они сформировались в результате единовременной вспышки звездообразования, произошедшей около 10 миллиардов лет назад. Похоже, эти ШС сформировались вместе с галактикой, и их звёзды имеют средний возраст около 10,1 миллиарда лет и металличность -1.25 декс.
Ученых поразили и размеры этих скоплений: их радиус составляет от 7,8 до 15,6 световых лет, что для ШС довольно мало. Анализ распределения масс скоплений показал явную зависимость от расстояния до центра галактики – наиболее яркие ШС находятся ближе к ее ядру. Это явление, известное как радиальная сегрегация по массе, свидетельствует об активных динамических процессах, протекающих в галактике FCC 224. К тому же, наблюдается сдвиг в сторону более ярких объектов в функции светимости ШС.
Исследования проводились под руководством Именг Тан из Калифорнийского университета в Санта-Круз (UCSC), которые использовали также данные инструмента Keck Cosmic Web Imager (KCWI) в дополнении к наблюдениям с HST. Результаты этих наблюдений опубликованы 18 января на сервере предварительных публикаций arXiv.
Аномально большая масса и светимость шаровых скоплений в FCC 224 заставляют задуматься об истории ее формирования. Почему эта ультрадиффузная галактика имеет такую необычную систему ШС? Вероятно, в прошлом FCC 224 взаимодействовала с другими галактиками или с темным веществом, что привело к формированию аномально массивных ШС. Возможен и такой вариант, что процесс формирования ШС в подобных ультрадиффузных галактиках имеет свои особенности, которые мы еще не понимаем до конца.
На данном этапе ученые пока не имеют четкого ответа на все вопросы, и требуются дальнейшие теоретические исследования, чтобы полностью разгадать загадку FCC 224 и ее необычных шаровых скоплений. Эта галактика является уникальным объектом, позволяющим изучить процессы формирования и эволюции галактик и их шаровых скоплений, и ставит под сомнение общепринятые представления о стандартных моделях формирования галактик. FCC 224 – еще один пример того, насколько много загадок таит в себе Вселенная, и как много еще предстоит открыть.
