Несколько лет назад астрономы пришли к выводу, что только по нашей галактике Млечный Путь могут незримо носиться десятки миллиардов планет, не привязанных ни к каким звездам. Кроме того, сегодня им известны около двух десятков звезд, стремительно убегающих от нашей галактики, и даже целое звездное скопление, убегающее из гигантской галактики М87. Эти объекты объединяет одно: когда-то все они были «вышвырнуты» из своего дома за счет гравитационных возмущений.
Российские астрономы Игорь Чилингарян и Иван Золотухин из ГАИШ МГУ, являющиеся сотрудниками Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики и Института астрофизики и планетологии (Тулуза), доказали,
что выброшенными своими соседями в межгалактическое пространство могут быть и целые галактики.
До 2006 года ученым было известно лишь шесть необычайно компактных эллиптических галактик, число звезд в которых достигает 1 млрд, а размеры их так малы, что делают их похожими на «ободранные» ядра обычных галактик. Обычно их находили рядом с гигантскими галактиками, в центрах крупных скоплений галактик. Расчеты показывали, что эти компактные объекты являются остатками более древних галактик, которые, упав на крупную галактику, были ободраны ею за пару миллиардов лет до плотного центрального ядра. В 2009 году Чилингарян обнаружил еще 20 таких галактик.
А в 2013 году вдруг была обнаружена компактная эллиптическая галактика, находящаяся вдали от крупных галактик, которые могли бы ее ободрать, поэтому сразу же встал вопрос о ее происхождении. Стало ясно, что искать такие объекты надо не только в галактических скоплениях и группах, но и в пространстве между ними.
Для этого Чилингарян и Золотухин обработали огромные объемы астрономических наблюдений, доступные любому человеку благодаря проекту «Виртуальная обсерватория».
Таким образом им удалось значительно пополнить этот класс необычных объектов, открыв почти 200 новых компактных галактик. Большинство их, как и ожидалось, находятся внутри крупных скоплений галактик, однако 11 оказались совершенно изолированы, находясь в нескольких миллионах световых лет от ближайших скоплений галактик.
Ученые вспоминают, что большая часть этих галактик была открыта весьма неожиданно. В 2012 году Золотухин и Чилингарян участвовали в международной конференции ADASS (Astronomical Data Analysis Software and Systems) — форуме исследователей и разработчиков, создающих системы работы с научными данными. И на своем мастер-классе, посвященном новому пробному алгоритму поиска компактных эллиптических галактик, отрепетировать который заранее не было возможности, ученые стали массово открывать новые галактики. «И прямо во время этого доклада на глазах у изумленных зрителей, которые повторяли за нами все те же действия на своих ноутбуках, стали вылезать новые галактики... Люди смотрели, а горшочек все варил и варил, это было незабываемое ощущение», — вспоминает Золотухин.
«Мы задались вопросом, как можно объяснить их происхождение», — пояснил Чилингарян. Поскольку свойства изолированных компактных галактик не отличаются от тех, что находятся внутри скоплений, астрономы поняли, что их объединяет одинаковое прошлое.
Сначала массивная галактика обдирает внешние области упавшей на нее небольшой галактики, оставляя лишь компактное ядро, а затем приблизившаяся третья галактика вышвыривает легкое ядро во внегалактическое пространство.
То же самое происходит вблизи центра нашей Галактики: сверхмассивная черная дыра способна выбросить за пределы галактики один из компонентов двойной звезды, случайно подлетевших к ней слишком близко, и проглотить второй.
«Это проявление одного и того же явления на разных масштабах Вселенной — эффекта пращи, когда при взаимодействии трех тел более легкое вылетает из системы», — пояснил Золотухин. В подтверждение этой гипотезы выступает и тот факт, что разброс скоростей, с которыми движутся компактные эллиптические галактики внутри скоплений, указывает на то, что некоторые из них уже находятся на грани вылета.
«Эти маленькие галактики, изгнанные из скоплений, в которых они находились, ожидает одинокое будущее», — считает Чилингарян, автор открытия, опубликованного в журнале Science. Однако это изгнание помогает им выжить, ведь в противном случае их ждало падение на черную дыру и разрушение примерно через 1 млрд лет.
Чтобы покинуть Землю, телу необходимо достичь космической скорости 11 км/с, для покидания Солнечной системы с орбиты Земли — 42 км/c.
По расчетам астрономов, для вылета за пределы скопления галактик скорость беглеца должна превысить 2,5 тыс. км/c.
Астрономы надеются, что их открытие позволит пролить свет на строение и эволюцию компактных эллиптических галактик, поскольку ученые подозревают, что эти галактики не имеют в своем составе загадочной темной материи, скрепляющей большинство других галактик.
Ученые отмечают, что это первое астрономическое открытие, опубликованное в междисциплинарном журнале, выполненное без единого фотона новых наблюдений, ведь все данные, использованные в исследовании, находятся в открытом доступе. Причем подобное открытие полностью воспроизводится с любого компьютера. Астрономия вступает в новую эпоху, когда исследовать данные и совершать открытия сможет любой пользователь интернета в любой точке мира.