Андромеду часто описывают как более крупную соседку Млечного Пути и его будущего партнёра по столкновению. Новое исследование с использованием космического телескопа NASA «Хаббл» добавляет к этой истории ещё одну главу: звездообразование в галактике замедляется уже сотни миллионов лет.
Исследование объединяет два обзора «Хаббла», закартографировавших примерно две трети диска Андромеды. Учёные измерили цвета и возраст приблизительно 200 миллионов отдельных звёзд. Эти светила служат своеобразной летописью прошлого галактики, потому что массивные голубые звёзды живут недолго, тогда как меньшие по размеру и более красные звёзды могут оставаться видимыми гораздо дольше.
Долгий спад, затем резкое падение
Около 500 миллионов лет назад Андромеда формировала звёзды со скоростью, близкой к одной солнечной массе в год. Сорок миллионов лет назад эта скорость упала примерно до половины солнечной массы в год. Сегодня, по оценкам, в новых звёздах ежегодно образуется лишь около одной пятой массы Солнца. Эти цифры описывают среднюю скорость по всей галактике, удалённой от нас примерно на 2,5 миллиона световых лет. Это не значит, что звездообразование полностью прекратилось, — новые звёзды продолжают появляться, но общий темп стал значительно ниже, чем в недавнем прошлом.
Спад в данном контексте измеряется статистически — через возраст и цвет колоссальных звёздных популяций. Ни одна отдельная звезда не объявляет о том, что её галактика вступила в более спокойную фазу; закономерность становится заметной лишь тогда, когда исследователи сравнивают множество регионов и учитывают, насколько быстро меняются разные типы звёзд.
Снижение звездообразования сконцентрировано в кольце на расстоянии около 32 000 световых лет от центра Андромеды. В этом кольце сосредоточена значительная часть недавнего звездообразования галактики, так что замедление именно здесь сильно сказывается на общем показателе. По словам исследователей, изменения больше напоминают галактику, успокаивающуюся после более активного периода, а не внезапную потерю всего материала, необходимого для производства звёзд.
Не причастна ли M32?
Одна из возможных зацепок — M32, компактная галактика-спутник, расположенная неподалёку от Андромеды. На плоскости неба она appears примерно в 16 000 световых лет от диска Андромеды, хотя её истинное трёхмерное расстояние точно не известно. Данные «Хаббла» показывают, что в области вблизи M32 темп недавнего звездообразования ниже, чем в других частях галактики. Эта картина согласуется с гипотезой о взаимодействии, но не доказывает, что именно M32 стала причиной спада. Исследователи оценивают, что локальное снижение началось примерно 60 миллионов лет назад. В будущем учёные планируют сравнить время и форму этих изменений с моделями возможного сближения галактик в прошлом.
Андромеда уже демонстрирует признаки более старой вспышки звездообразования, случившейся около двух миллиардов лет назад и, вероятно, связанной с предыдущим взаимодействием или слиянием. Новый результат не отменяет эту историю — он заполняет более позднюю главу, когда активность галактики постепенно утихала.
Почему важны отдельные звёзды
Многие далёкие галактики можно изучать лишь как точки света, но Андромеда находится достаточно близко, чтобы «Хаббл» мог разделить огромные популяции звёзд и сравнивать области внутри диска. Это делает галактику лабораторией для понимания процессов, которые формировали и Млечный Путь. Космический телескоп NASA имени Нэнси Грейс Роман, запуск которого запланирован на конец этого месяца, возможно, добавит гораздо более широкий обзор: его поле зрения должно позволить исследователям получить изображение всего диска и частей окружающего гало за меньшее количество наблюдений, чем требуется «Хабблу». Сочетание резких снимков «Хаббла» и широкого охвата «Романа» способно показать, как недавнее замедление звездообразования связано с более масштабным окружением Андромеды.
Андромеда не исчерпала запас звёзд — она просто меняет темп. Считывая цвета, расположение и возраст звёзд, астрономы могут наблюдать, как эти изменения разворачиваются на протяжении космического времени. Этот результат даёт Млечному Пути полезную точку для сравнения: нашу собственную галактику трудно изучать изнутри её диска, где пыль скрывает часть структуры, а Андромеда предлагает внешний вид на похожую спиральную систему, позволяя астрономам проверить, насколько история соседки напоминает — или отличается от — нашу собственную.
Источники:
Материал подготовлен на основе данных двух обзоров космического телескопа NASA «Хаббл», измеривших цвета и возраст около 200 миллионов звёзд в диске Андромеды, а также информации о галактике-спутнике M32 и планах запуска телескопа NASA имени Нэнси Грейс Роман.
Ваш комментарий