Хаббл обнаружил необычные шаровые скопления в ультрадиффузной галактике FCC 224

HST/WFC3 F475X/F814W псевдоцветное изображение FCC 224. Автор: arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2501.10665

Используя космический телескоп «Хаббл» (HST), астрономы из Калифорнийского университета в Санта-Крусе (UCSC) и других организаций наблюдали сверхдиффузную галактику, известную как FCC 224. Результаты наблюдательной кампании, опубликованные 18 января на сервере препринтов arXiv, дают важную информацию о свойствах этой галактики и ее системы шаровых скоплений.

Шаровые скопления (ШС) — это скопления тесно связанных звезд, вращающихся вокруг галактик. Астрономы воспринимают их как естественные лаборатории, позволяющие изучать эволюцию звезд и галактик. В частности, ШС могли бы помочь исследователям лучше понять историю формирования и эволюцию галактик раннего типа, поскольку происхождение ШС, по-видимому, тесно связано с периодами интенсивного звездообразования.

Расположенная примерно в 65 миллионах световых лет от нас в скоплении галактик Форнакс, FCC 224 — это спокойная ультрадиффузная галактика возрастом около 10 миллиардов лет. Она имеет эффективный радиус большой оси около 6160 световых лет, а ее масса оценивается на уровне 200 миллионов солнечных масс.

Предыдущие наблюдения FCC 224 показали, что в ней находится 12 необычайно ярких ШС. В частности, было обнаружено, что несколько скоплений в этой галактике имеют абсолютные величины около -9,0 mag.

Группа астрономов под руководством Йимэна Тана из USCS решила исследовать сверхяркую систему GC FCC 224. Для этой цели они использовали широкоугольную камеру 3 (WFC3) телескопа HST. Их исследование было дополнено спектроскопическими данными с Keck Cosmic Web Imager (KCWI).

Наблюдения показали, что GC в FCC 224 имеют цвета, очень близкие к диффузному звездному свету с чрезвычайно узким цветовым разбросом, а сама галактика не показывает никакого значительного цветового градиента. Это предполагает интенсивную историю звездообразования с одной вспышкой.

Общая масса ШС в FCC 224 была рассчитана как 3,8 миллиона солнечных масс, что составляет примерно 2% от звездной массы галактики. Таким образом, FCC 224 имеет более массивную систему ШС, чем ожидалось при ее массе, что говорит о том, что ШС в этой галактике в среднем сверхмассивны. Средний звездный возраст FCC 224 был оценен в 10,1 миллиарда лет, в то время как металличность галактики была измерена на уровне -1,25 dex.

Более того, оказалось, что ШС в FCC 224 имеют относительно небольшие размеры — с радиусами полусвета от 7,8 до 15,6 световых лет. Было также обнаружено, что популяция ШС в FCC 224, по-видимому, демонстрирует радиальную сегрегацию массы, причем ШС ближе к центру ярче внешних, и что галактика демонстрирует функцию светимости ШС с тяжелым верхом.

Авторы статьи приходят к выводу, что FCC 224 имеет весьма необычную систему ГХ; однако для объяснения происхождения особых свойств этой системы необходимы дополнительные теоретические исследования.

Больше информации: Yimeng Tang et al, An Unexplained Origin for the Unusual Globular Cluster System in the Ultra-diffuse Galaxy FCC 224, arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2501.10665