Астрономы исследуют необычную богатую газом галактику

Гигантские галактики низкой поверхностной яркости (gLSB) с гигантскими газообразными и звездными дисками очень редки. Формирование и эволюция дисков в таких галактиках не совсем понятны, и астрономы все еще ищут новые объекты такого типа для детального исследования.

Расположенная на расстоянии около 126 миллионов световых лет, UGC 1378 представляет собой спиральную галактику с перемычками типа SBa (с плотно скрученными рукавами). Наблюдения показали, что это необычная массивная система gLSB с высоким содержанием газа, содержащая газообразные и звездные диски с низкой поверхностной яркостью.

Астрономов удивляет содержание газа в нейтральном водороде (HI) в UGC 1378, которое выше, чем ожидалось, относительно его звездной массы. Кроме того, сценарий формирования этой галактики также неопределен. Предполагается, что эта gLSB-галактика образовалась в результате крупного слияния, в котором расширенный диск был образован из достаточного количества газа, охлажденного на поздней стадии слияния.

Чтобы устранить эти неопределенности, команда исследователей во главе с Анной Сабуровой из Государственного университета им. Ломоносова в Москве решила провести глубокие спектроскопические и многозонные съемки UGC 1378. Для этой цели они использовали 6-метровый российский телескоп в Специальной астрофизической обсерватории на юге России и 6,5-метровым телескопом обсерватории ММТ на горе Хопкинс, США.

Наблюдения показали сложную структуру UGC 1378, включающую псевдо-выпуклость с высокой яркостью поверхности (HSB) и диск HSB с перемычкой, кольцами и спиральными рукавами. Кроме того, кампания по наблюдению ясно показывает наличие богатого газом диска gLSB со спиральными рукавами и радиусом около 163 000 световых лет.

Глобальная скорость звездообразования UGC 1378, по оценкам, составляет от 1,2 до 2,3 солнечных масс в год, что близко к галактике Млечный путь. Было обнаружено, что у диска LSB более низкая поверхностная плотность SFR, чем ожидалось по плотности газа, как для большинства галактик gLSB. По мнению авторов статьи, это свидетельствует о недавней аккреции газа.

Исследование показало, что гало темной материи доминирует над массой внутри радиуса диска gLSB UGC 1378. Более того, отношение темной массы к светящейся близко к 2,0 в пределах части HSB галактики, что типично для нормальных спиральных галактик.

Исследование показало, что дисперсия звездной скорости диска HSB близка к ожидаемой для его предельной гравитационной устойчивости. Это, по мнению астрономов, исключает возможность того, что UGC 1378 является результатом недавних крупных слияний. Принимая во внимание новые результаты, они предлагают другое объяснение.

«Мы предполагаем, что образование UGC 1378 происходило в два этапа. Первый этап, как и галактики типа Млечного пути, включал в себя несколько эпизодов слияния, во время которых формировалась часть HSB, и, вероятно, большинство спутников были аккрецированы. На втором этапе звездные и газообразные диски gLSB были сформированы путем аккреции бедного металлом газа из галактической нити», - заключили исследователи.

Результаты нового исследования, представленные в статье, опубликованной 29 августа, дают более полное представление о природе этого редкого типа галактик.