Астрофизики объяснили движение звезд «против течения» в некоторых галактиках

В 1992 году американский астроном Вера Рубин наблюдала линзовидную галактику NGC 4550 в Скоплении Девы и сделала интересное открытие: часть звезд двигалась вокруг галактического центра не в том же направлении, что и большинство, а в противоположном. Так впервые открыли феномен «галактик с противовращением» (Counter-rotating, или CR-галактик).

Как объяснили ученые, такие системы состоят из двух дисков, которые лежат в одной плоскости, но вращаются в разные стороны. Отметим, что дисковые структуры часто находят даже в эллиптических галактиках. Основной диск в CR-галактике массивнее и содержит более старые звезды. Вторичный моложе и легче, заключает в себе не более трети, а то и всего десятую часть всей галактики. Именно его считают идущим «против течения». Астрофизикам интересно, почему так происходит.

Команда исследователей из России, ОАЭ, США, ЮАР и Германии недавно проанализировала данные масштабного обзора MaNGA (Mapping Nearby Galaxies at Apache Point Observatory), выполненного в 2014-2020 годах с помощью Обсерватории Апачи-Пойнт в американском штате Нью-Мексико.

В итоге удалось найти целых 120 новых примеров «галактик с противовращением». Ранее их было известно примерно вдвое меньше. Правда, из вновь обнаруженных лишь 65 достоверно подтверждены, остальные считаются кандидатами.

О необычных галактиках ученые рассказали в статье, выложенной на сервере препринтов arXiv. Как выяснилось, в основном рассмотренные примеры можно разделить на две категории: в 53 случаях вторичный, обратно движущийся диск находится во внутренней части галактики, у 29 галактик — на окраинах. Остальные оказалось сложно причислить к тому или иному типу из-за неопределенной конфигурации.

Интересно, что в этом «обратном потоке» звезды имеют разный химический состав: у них различается количество сравнительно тяжелых элементов. Это говорит о разном происхождении вещества. Астрофизики пришли к выводу, что столь необычная ситуация в галактике складывается не по какой-то одной причине, а становится результатом нескольких событий.

Такими событиями могут стать поглощения небольших галактик-спутников, притяжение газа из окружающего пространства или гравитационное взаимодействие с галактикой, которая встретилась на пути. Впрочем, не исключают, что один из этих процессов оказывается главной причиной в том или ином случае.

Внешние обратно летящие звезды чаще наблюдают у галактик в более «густонаселенных» скоплениях, где вероятнее столкновения с соседями. Когда «против течения» идет внутренняя область, в этом подозревают по большей части результат аккреции межгалактического газа.