Ученые посчитали, сколько шаровых скоплений украл Млечный путь у галактик-компаньонов
Современная астрономия утверждает, что все крупные галактики представляют собой скопление многочисленных небольших слияний. Таким образом, следует ожидать, что некоторые из шаровых скоплений, которые сейчас являются частью нашей галактики, вероятно, унаследованы от других галактик, которые были поглощены Млечным Путем, или даже украдены у галактик-компаньонов, таких как Магеллановы облака.
Недавние исследования начинают рисовать более полную картину того, какой именно процент шаровых скоплений был украден.
У Млечного Пути есть большое количество галактик-спутников. Некоторые из них, такие как карликовая галактика Стрелец, открытая в 1994 году, заметно вытянуты и имеют более длинные потоки звезд. Это говорит о том, что в настоящее время они находятся в процессе слияния с Млечным Путем.
Открытие этих потоков разрушенных приливами систем предложило потенциальное решение загадочного наблюдения: многие из шаровых скоплений в нашей галактике имеют одинаковый возраст, но некоторые из них относительно молоды. Астрономы начали предполагать, что это связано с тем, что более молодые скопления образовались в этих относительно молодых карликовых галактиках.
Постепенно накапливались доказательства в пользу этого аргумента. В 2002 году астрономы, изучавшие шаровое скопление NGC 5634, поняли, что оно находится в приливном потоке карликовой галактики Стрелец. Его движение и бедный металлами состав также соответствовали остальной части карликовой галактики.
С тех пор астрономы нашли убедительные доказательства того, что несколько шаровых скоплений также связаны с этой галактикой. Сюда входят AM 4, Arp 2, Pal 12, NGC 2419, NGC 4147, Terzan 7, Terzan 8, Whiting 1.
В недавней серии статей астрономы из Института перспективных исследований в области фундаментальных наук в Иране использовали другой подход, рассматривая, как различные галактики, окружающие Млечный Путь и поглощаемые им, могут отдавать свои шаровые скопления.
В своей первой статье, опубликованной в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, ученые смоделировали гипотетические карликовые галактики (населенные шаровыми скоплениями) на различных орбитах вокруг Млечного Пути, чтобы исследовать, насколько легко их скопления могут быть отделены от галактики-родителя.
Астрономы обнаружили, что процент удаленных кластеров варьировался от 12% до 93%. Скопления с большей вероятностью были бы извлечены, если бы у них были эллиптические орбиты. Однако, если бы галактика была более массивной, она смогла бы лучше удерживать свои скопления.
Авторы статьи предположили, что по крайней мере два шаровых скопления были бы из карликовой галактики в созвездии Печь, четыре — из Большого Магелланова облака, два — из Малого Магелланова облака и 14 — из карликовой галактики Стрелец.
В своей второй статье астрономы подходят к вопросу с противоположной стороны, исследуя орбитальные свойства 154 шаровых скоплений и сравнивая их со свойствами 41 карликовой галактики, вращающейся вокруг Млечного Пути, а также некоторых систем, разрушенных приливами.
Используя исключительно эти кинематические свойства, авторы идентифицировали 14 шаровых скоплений, связанных с карликовой галактикой Стрелец, что хорошо согласуется с предыдущей работой. Однако их результаты расходятся с другими исследованиями относительно того, к каким именно кластерам они относились.
Авторы обнаружили, что пять скоплений, ранее связанных с карликовой галактикой Стрелец, не имеют достаточных параметров, чтобы считать их украденными.
Однако ученые идентифицировали четыре новых шаровых скопления, ранее не связанных с галактикой, как имеющие высокую вероятность быть украденными, а также шесть скоплений с меньшей вероятностью. Исследование также обнаружило шесть скоплений, которые, вероятно, были взяты из Большого Магелланова облака.
В конечном счете, обзор показывает, что 29 (19%) известных шаровых скоплений обладали свойствами, достаточно сходными с рассмотренными карликовыми галактиками.
Авторы признают, что их модели несколько упрощены, поскольку они не полностью моделируют сложную трехмерную структуру карликовых галактик. Хотя такие вычисления возможны на современных компьютерах, поскольку авторы многократно проводили моделирование с различными параметрами, сделать это все равно непросто.
