Высокоскоростные молекулярные облака в галактике M83 раскрывают новые детали эволюции галактик

Иллюстрация высокоскоростных облаков молекулярного газа, поступающих извне галактики. Автор: Created with ChatGPT/DALL·E

Новые данные исследования молекулярного газа в галактике «Южная Вертушка» (M83), проведённого с помощью телескопа ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), позволили обнаружить 10 высокоскоростных облаков, состоящих из молекулярного газа. Их движение значительно отличается от общего вращения M83, что указывает на внешнее происхождение этих газов, которые участвуют в формировании звёзд.

Исследование возглавил профессор кафедры физики и астрономии Университета Стоуни-Брук Джин Кода. В работе также участвовали Маки Нагата и Фуми Эгуса из Токийского университета, а также международная команда астрофизиков. Результаты опубликованы в журнале The Astrophysical Journal.

Галактики в основном состоят из звёзд и газа, причём газ служит материалом для формирования новых светил. В процессе звёздообразования галактики эволюционируют, превращая газ в звёзды. По оценкам учёных, без внешнего притока газа его запасы в галактике иссякнут примерно через 1 миллиард лет, и звёздообразование прекратится. Открытие молекулярных облаков в M83 даёт новое понимание того, как галактики могут развиваться в течение миллионов и миллиардов лет.

Команда профессора Коды проводит всестороннее исследование молекулярного газа, используя новые данные ALMA о галактике M83.

«Эта галактика похожа на наш Млечный Путь, поэтому полученные данные могут пролить свет на процессы звёздообразования и эволюции нашей собственной галактики», — отмечает Кода.

Маки Нагата, аспирантка Токийского университета, поясняет: «Мы проанализировали высокочувствительные данные о линиях излучения молекулярного газа, полученные ALMA. Это позволило обнаружить 10 высокоскоростных облаков, необычных тем, что они состоят из молекулярного газа».

«Большинство этих облаков не соответствуют известным остаткам сверхновых в M83», — добавляет Кода.

Фуми Эгуса, доцент Института астрономии Токийского университета, предлагает два возможных сценария происхождения этих облаков: либо они были захвачены галактикой извне, либо являются газом, выброшенным взрывами сверхновых внутри M83, который затем вернулся под действием гравитации.

«Даже если их ускорили взрывы сверхновых, их кинетическая энергия слишком велика, чтобы объяснить её одним событием», — подчёркивает Кода.

«Эти особенности убедительно свидетельствуют о том, что многие из наблюдаемых высокоскоростных облаков поступают в M83 из внешних источников», — объясняет Нагата.

По словам авторов, это первое систематическое исследование высокоскоростных молекулярных облаков в близлежащих галактиках. Учёные продолжат работу, изучая, как молекулярный газ формируется за пределами галактик.

Дополнительная информация: Maki Nagata et al, High-velocity Molecular Clouds in M83, The Astrophysical Journal (2025). DOI: 10.3847/1538-4357/addab7

Источник: Stony Brook University