Тяжелее и быстрее Солнца

Звезды в далеких галактиках двигаются с огромной скоростью, около 510 км/с, что в два с лишним раза превышает скорость вращения Солнца вокруг центра нашей Галактики. При этом далекие галактики оказались очень компактными и на удивление тяжелыми.

Возникновение и эволюция Вселенной не может не волновать умы астрономов, которые ведут постоянные наблюдения за разными небесными объектами. Свет от этих объектов порой идет миллиарды лет, и получается так, что часто мы видим то, что происходило практически сразу после рождения Вселенной. При таких поистине астрономических масштабах пара--тройка миллиардов лет большой роли не играют, поэтому про галактику 1255-0, которая находится от нас на расстоянии 11 млрд световых лет (красное смещение z = 2,186), можно сказать, что она возникла вскоре после возникновения Вселенной.

Эта галактика примечательна тем, что именно она стала первой далекой галактикой, в которой астрономы смогли измерить скорость движения звезд.

Соответствующую работу проделала международная группа ученых во главе с Питером ван Доккумом из Йельского университета. Результаты исследования опубликованы в Nature и Astrophysical Journal.

В работе использовались наблюдения галактики 1255-0, полученные с помощью космического телескопа имени Хаббла и 8-метрового телескопа Gemini в Чили. Интересно, что, для того чтобы получить сигнал от интересующего их объекта, астрономам пришлось накапливать наблюдательные данные с Gemeni в течение 29 часов.

Авторы определили, что масса звездного населения в этой галактике составляет 2х10¹¹ масс Солнца, а ее радиус — чуть менее одного килопарсека, 0,78±0,17 кпк. Для сравнения: масса нашей Галактики (Млечный Путь) составляет 3х10¹² масс Солнца, а ее радиус — около 15 кпк.

То есть галактика 1255-0 всего в 10 раз легче Млечного Пути, хотя ее радиус в целых 15 раз меньше радиуса нашей Галактики.

Но еще больше астрономов удивила скорость движения звезд в исследуемой ими далекой галактике. Раз галактика, которую авторы определяют еще словом «гиперактивная», мала по размерам, то и скорость движения звезд там по идее не должна была быть высокой. Но в действительности оказалось наоборот: звезды в 1255-0 движутся с огромной скоростью, 510 км/с.

Это в два с лишним раза превышает скорость вращения Солнца вокруг центра нашей Галактики.

Такие быстрые звезды астрономы обычно наблюдают вблизи центра галактики, где, как правило, находится черная дыра, которая «раскручивает» все, что находится недалеко от нее. Но в изучаемой компактной далекой галактике признаков черной дыры нет.

Впрочем, авторы предполагают, что возможно, с течением времени, такие компактные массивные галактики становятся затем центральными областями в больших современных галактиках.

Еще одна версия: такие компактные галактики со временем расширяются и из них в результате получаются современные большие эллиптические галактики.

Впрочем, эти предположения еще нуждаются в тщательной проверке как теоретическими расчетами, так и фактами наблюдений.

За последними дело не станет. В ближайшее время авторы надеются на полную мощность использовать новую широкоугольную камеру (Wide-Field Camera 3, WFC3), недавно установленную на телескопе «Хаббл». С помощью этого инструмента должны быть обнаружены еще более далекие галактики, которые должны помочь узнать что-то новое о том, как происходило образование звезд и галактик в первые тысячи и миллионы лет жизни Вселенной.