Астрономы изучили ядерное звездное скопление в галактике Мессье 74

Международная группа астрономов, проанализировав данные обзора PHANGS-MUSE, исследовала ядерное звездное скопление в близкой к нам крупной спиральной галактике Мессье 74. Новое исследование, представленное 3 декабря на сервере препринтов arXiv, раскрывает важные детали о свойствах и природе этого скопления.

Изображение центральной области галактики Мессье 74, полученное из данных MUSE. Автор: arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2512.03999

Взгляд на самые плотные звездные системы

Ядерные звездные скопления (ЯЗС) — это массивные, плотные и компактные звездные системы, которые встречаются в галактиках всех типов. С массами от 10 тысяч до 100 миллионов солнечных и эффективными радиусами от 3 до 65 световых лет, они являются самыми плотными звездными системами во Вселенной.

Галактика Мессье 74, также известная как NGC 628, — это крупная спиральная галактика с активным звездообразованием, расположенная примерно в 32 миллионах световых лет от Земли. Её размер составляет около 85 300 световых лет, звездная масса — примерно 22 миллиарда солнечных, а темп звездообразования — около 1,74 солнечной массы в год.

Ядерное звездное скопление в Мессье 74 было идентифицировано с помощью космического телескопа «Хаббл» ещё в 2009 году. Его эффективный радиус составляет 39 световых лет, а металличность — ниже солнечной. Предполагаемый возраст около 8 миллиардов лет указывал на то, что оно не участвовало в относительно недавнем звездообразовании в галактике.

Старое, неактивное и бедное металлами

Новое исследование под руководством Франчески Пинны из Университета Ла-Лагуны в Испании, основанное на данных инструмента MUSE Очень большого телескопа (VLT), уточнило свойства скопления. Оказалось, что возраст ЯЗС в Мессье 74 составляет около 11 миллиардов лет, а общая металличность находится на уровне -0,5 dex. История звездообразования скопления указывает, что оно состоит исключительно из старых звездных популяций.

«Эти результаты показывают, что звезды ЯЗС сформировались на самых ранних этапах эволюции Мессье 74, вероятно, в ходе 2–3 отдельных эпизодов», — пояснили астрономы.

Согласно исследованию, это ядерное скопление, по-видимому, долгое время оставалось неактивным в плане звездообразования и химической эволюции. Оно находится в полости размером около 1000 световых лет, лишенной газа и пыли, в то время как остальная часть галактики демонстрирует сложную сеть газопылевых нитей, где сейчас идёт активное звездообразование.

Также выяснилось, что ЯЗС в Мессье 74 гораздо беднее металлами не только по сравнению с самой галактикой, но и по сравнению с другими ядерными скоплениями в галактиках раннего типа аналогичной массы. Более того, оно беднее металлами, чем подобные скопления даже в менее массивных галактиках позднего типа.

Изучение таких древних и изолированных скоплений, как в Мессье 74, помогает астрономам понять процессы формирования и эволюции галактик в ранней Вселенной. Эти скопления действуют как своеобразные «ископаемые записи», сохраняющие информацию о первых этапах жизни галактики.