Хотя NGC 1316 уже долгое время не была для астрономов неведомым объектом, эта галактика до сих пор таит в себе загадку. Дело в том, что теоретические расчеты показали, что этот звездный остров должен содержать в себе очень большое количество водорода. Тем не менее, астрофизикам до сих пор не удалось четко идентифицировать этот газ. И вот, наконец международная исследовательская группа сообщила о том, что ей удалось с этой загадкой разобраться.
Галактика NGC 1316 до сих пор оставалась загадкой для астрономов. Фото: NASA, ESA, and The Hubble Heritage Team (STScI/AURA)
Галактика NGC 1316 является частью небольшого скопления Печи, которое видно только в Южном полушарии и окружено гораздо более пространной картиной соседнего созвездия Эридана. Печь имеет в своем составе всего несколько слабых звезд, что делает ее идеальной областью для наблюдения даже за самыми отдаленными галактиками. Галактики скопления Печи, которое включает в себя и NGC 1316, находятся на расстоянии всего 60 миллионов световых лет от нас, но для астрономов эта галактика скорее оказывается «за порогом».
Обширный картографический проект
Галактика является предметом картографического проекта Meerkat Fornax Survey. Этот проект, финансируемый Европейским исследовательским советом, основан на наблюдениях с помощью телескопа Meerkat Южноафриканской радиоастрономической обсерватории, расположенной в Южной Африке. Большой телескоп, состоящий из 64 радиотелескопов, был введен в эксплуатацию в 2018 году и является первым блоком гигантского телескопа Square Kilometre Array.
«NGC 1316 — очень известный объект среди астрономов», — говорит Питер Кампуйс из Рурского университета в Бохуме (РУБ). — «Она представляет собой один из самых ярких источников в радиодиапазоне, считаясь при этом классическим и идеальным образцом радиогалактики». Кроме того, проявление галактики в оптическом свете тоже весьма необычно. Ее неправильная форма указывает на то, что несколько миллиардов лет назад галактика столкнулась, а затем слилась с другой галактикой. А уже после этого в нее влились и другие маленькие галактики.
Сливающиеся галактики
«Объяснение формирования галактик путем слияния их меньших по размерам предшественников в настоящее время является важным краеугольным камнем наших космологических моделей и теорий», — говорит Кампуйс. — «Поэтому обнаружение галактик, подобных NGC 1316, чрезвычайно важно». Кроме того, астрономы могут использовать такие галактики для изучения более близких физических процессов и хода одного или нескольких слияний, а также их влияния на эволюцию галактики.
NGC 1316 представляет загадку для астрономов уже 20 лет. Заключается же она в том, что состав холодной межзвездной среды галактики очень необычен: 98 процентов водорода и гелия, а оставшиеся 2 процента припадают на тяжелые частицы пыли. Межзвездная среда является фундаментальным компонентом галактики, которая образует звезды в результате коллапса гигантских газовых облаков под собственной массой. «Но на NGC 1316 мы наблюдаем большую долю межзвездной среды в виде пыли», — объясняет Паоло Серра из Итальянского национального института астрофизики.
Исчезнувший водород
На протяжении прошедших лет астрономы выяснили, что причиной этого, по-видимому, стало слияние двух галактик, которые и стали прародителями NGC 1316. Одна из исходных галактик была гигантской и имела дефицит холодной межзвездной среды, другая была примерно в десять раз меньше и не отличалась от нашей галактики Млечный Путь. И она содержала много холодной пыли. Таким образом, меньшая галактика привнесла в NGC 1316, достаточно пыли чтобы объяснить это наблюдение. «Тем не менее, маленькая галактика должна была также принести много водорода, который составляет систему, — но он пока так и не обнаружен», — констатирует Кампуйс.
Но исследователям все же удалось решить эту загадку с помощью своей новой работы, опубликованной в журнале Astronomy and Astrophysics. «Нам удалось показать, что водород распределяется в две длинные, очень слабые газовые нити, которые выходят далеко за пределы галактики», — объясняет Серра. Количество водорода, которое исследовательская группа смогла измерить лишь с использованием 40 телескопов Meerkat, эквивалентно тому, что можно было бы ожидать от слияния большой и меньшей галактик, где вторая похожа на Млечный Путь. «Благодаря новым наблюдениям, мы собрали все кусочки головоломки и теперь имеем более точную и последовательную теорию формирования галактик», — резюмирует Кампуис.
