|
Два загадочных водородных облака без видимых звезд
|
|
|
|
Астрономы обнаружили два облака водорода вблизи галактики Whirlpool, которые, по-видимому, почти не содержат звезд. Каждое из облаков, обнаруженных с помощью китайского радиотелескопа FAST, содержит водород, масса которого примерно в 3 миллиона раз превышает массу Солнца, но не имеет оптического аналога. Их свойства описаны в новой статье, опубликованной в журнале Astronomy & Astrophysics.
|
|
|
|
Согласно стандартной лямбда-модели Вселенной, описывающей холодную темную материю (LCDM), структура формируется иерархически: сначала образуются небольшие гало из темной материи, затем они сливаются, образуя более крупные гало и галактики. Но не каждое гало из темной материи, как ожидается, станет галактикой, поскольку некоторые процессы могут подавлять звездообразование при достаточно низких массах.
|
|
|
|
Если гравитационный потенциал гало слабый, звезды могут не образоваться. Если газ недостаточно плотный и холодный, он не может коллапсировать в звезды. Газ может нагреваться под действием ультрафиолетового излучения, которое формируется за счет рассеянного излучения квазаров и звезд по всей Вселенной. Это приводит к образованию гало из темной материи, содержащих нейтральный газообразный водород, но с небольшим количеством звезд или вообще без них.
|
|
|
|
|
|
|
В этой работе, проведённой под руководством Цинцзе Чэня из Национальной астрономической обсерватории Китайской академии наук, исследователи проверили гипотезу о том, что небольшой гало-галоидный объект тёмной материи сохранил некоторое количество газа после космической реионизации, но этот газ так и не остыл и не стал достаточно плотным для образования звёзд, поскольку был нагрет ультрафиолетовым излучением. Они назвали его облаком нейтрального водорода с ограниченной реионизацией, или RELHIC.
|
|
|
|
Чтобы его можно было отнести к RELHIC, сохранившееся облако водорода должно быть компактным, иметь примерно сферическую форму, демонстрировать узкие спектральные линии со скоростями около 20 километров в секунду (км/с) и не иметь звёздной составляющей, обнаруживаемой в оптическом диапазоне. Согласно теории LCDM, существует огромное количество гало-галоидных объектов тёмной материи с малой массой. На данный момент обнаружено лишь несколько таких беззвёздных облаков.
|
|
|
|
Два облака прошли проверку
|
|
|
|
Исследователи искали сигналы на длине волны 21 сантиметр — характерные признаки нейтрального водорода (H I). Они использовали данные наблюдений H I, полученные с помощью Сферического телескопа с пятисотметровой апертурой (Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope, FAST), в частности в рамках исследования FEASTS.
|
|
|
|
Они проанализировали 55 галактик из выборки FEASTS, чтобы выявить объекты, соответствующие критериям водородных облаков. Только два объекта — Облако N и Облако S — из всей выборки соответствовали этим критериям.
|
|
|
|
Масса водорода в обеих галактиках составляет примерно 3 миллиона масс Солнца, а общая масса гало — 3,7 миллиарда масс Солнца. Такое большое соотношение массы газа к общей массе гало близко соответствует теоретическим предсказаниям для подобных систем. «Обе галактики соответствуют модели RELHIC», — пишут авторы в своей статье.
|
|
|
|
Интересно, что обе галактики находятся на расстоянии 70–90 килопарсеков (228 000–293 000 световых лет) от центра галактики М51, известной как Галактика Водоворот. «Учитывая, что М51 — хорошо изученная взаимодействующая система, главный вопрос заключается в том, могут ли Облако S и Облако N быть приливными обломками», — отмечают авторы.
|
|
|
|
Исследователи не могут полностью исключить вероятность того, что эти облака являются обломками, образовавшимися в результате продолжающегося взаимодействия галактик в системе М51. Чтобы определить, являются ли эти объекты беззвёздными гало тёмной материи или остатками столкновения галактик, потребуются радиотелескопы с более высоким разрешением.
|
|
|
|
Источник
|
