КАРЛИКОВАЯ ГАЛАКТИКА: ФОРМИРОВАНИЕ, ЭВОЛЮЦИЯ, ХАРАКТЕРИСТИКИ, ПРИМЕРЫ - ARTE - 2025

Карликовой галактикой считается та, количество звезд которой составляет одну сотую от количества звезд, содержащихся в больших спиральных галактиках, таких как Андромеда и наш Млечный Путь. Карликовые галактики являются наиболее распространенным типом галактик в Местной группе галактик, и предполагается, что они являются таковыми и во всей остальной Вселенной.

Карликовые галактики регулярно вращаются вокруг гораздо более крупных галактик. Только вокруг Млечного Пути было идентифицировано более пятнадцати вращающихся карликовых галактик.

Рис. 1. Ультракомпактная карликовая галактика M60-UCD1, вращающаяся вокруг гигантской галактики M60. M60 удалена от нас на 54 миллиона световых лет, а величественная спиральная галактика NGC 4647 - на 63 миллиона световых лет дальше от M60. Источник: космический телескоп НАСА Хаббл.

Самая маленькая галактика, идентифицированная до сих пор астрономами, содержит около тысячи звезд, имеет сфероидальную форму и известна как Сегу 2 в созвездии Овна. По сравнению с большими галактиками это было бы похоже на открытие слона размером с мышь.

Становление и эволюция

Самые последние и противоречивые теории об образовании карликовых галактик, а также других более крупных, указывают на то, что они являются результатом гравитационного притяжения межзвездной материи к областям с темной материей или с облаками, образованными тяжелыми элементами.

Однако относительно новые открытия, сделанные с помощью космического телескопа в ультрафиолетовом диапазоне, управляемого НАСА, показали карликовые галактики, образованные газами легких элементов, исходящих из Кольца Льва: огромное облако размером 650 тысяч световых лет, состоящее из водорода и гелий.

Общие характеристики

Карликовые галактики являются самыми многочисленными во Вселенной, но их трудно обнаружить из-за их небольшого размера и низкой светимости.

К карликовым галактикам также применимы различные типы формы, наблюдаемые в более крупных галактиках, определенные Эдвином Хабблом на "камертоне Хаббла". Например, были выделены следующие типы: спиральные, неправильные, сфероидальные и эллипсоидальные.

Рис. 2. Камертон Хаббла с различными типами галактик.

Кроме того, были обнаружены компактные и голубые карликовые галактики, а также сверхкомпактные.

Спиральные карликовые галактики обычно далеки от скоплений других галактик, поскольку в противном случае гравитационное взаимодействие с ближайшими соседями привело бы к изменениям в их спиральном диске.

Галактика этого типа имеет низкую светимость, а ее диаметр составляет менее 16 тысяч световых лет. Обычно в них много темной материи.

Хотя некоторые эксперты считают, что они очень старые, компактные голубые карликовые галактики состоят из горячих массивных скоплений молодых звезд, излучающих синий свет и заставляющих галактику казаться голубоватой.

Характерным представителем этого типа галактик является PGC-51017, показанный на рисунке 3.

Рис. 3. Компактная голубая карликовая галактика PGC-51017. Источник: Wikimedia Commons

Звезды, составляющие компактные голубые карликовые галактики, имеют разные периоды формирования и находятся в постоянной эволюции.

Карликовые галактики, маленькие и большие черные дыры

Одним из удивительных открытий стала карликовая галактика с маленькой черной дырой в центре. Это NGC 4395 с центральной дырой в 10 000 солнечных масс. Это контрастирует с черными дырами в центре больших галактик, массы которых составляют от миллионов до миллиардов масс Солнца.

Рис. 4. Карликовая галактика NGC 4395, полученная телескопом Шульман в Аризоне. Источник: Телескоп Шульмана.

Но другой крайностью являются сверхкомпактные карликовые галактики, в центре которых находится сверхмассивная черная дыра с массами в десятки миллионов солнечных масс. Из-за этого и несмотря на то, что они маленькие галактики, они имеют огромную плотность звезд, как в случае галактики M60-UCD1, показанной на рисунке 1.

Примеры карликовых галактик

Ниже мы приведем множество примеров хорошо идентифицированных карликовых галактик разных форм, размеров и характеристик, чтобы дать читателю обзор их разнообразия.

Сфероидальные, эллипсоидальные и спиральные карлики

Сфероидальная карликовая галактика с низкой яркостью PGC 19441 в созвездии Киля является галактикой-спутником Млечного Пути, входящей в Местную группу галактик. Он имеет диаметр 2000 световых лет и находится на расстоянии 330 000 световых лет.

Другой хороший пример - эллипсоидальная карликовая галактика в Стрельце (M 54), диаметром 10 000 световых лет и 50 000 световых лет от центра нашей галактики, вокруг которой она вращается. Не следует путать ее с другой галактикой с похожим названием: гораздо более близкой неправильной галактикой Стрельца.

Предполагается, что примерно через 100 миллионов лет он снова приблизится к ядру Млечного Пути и, наконец, станет его частью.

Рис. 5. Эллипсоидальная карликовая галактика M 54 в Стрельце. Источник: wikimedia commons

Примером спиральной карликовой галактики является NGC 5474 в созвездии Большой Медведицы. Это ближайшая из многих галактик-спутников в большой Галактике Вертушка (M101). Среди карликовых галактик спиралевидные галактики встречаются реже всего.

Рис. 6. Спиральная карликовая галактика NGC 5474. Источник: Wikimedia Commons

Неправильные и сверхкомпактные карлики

Небольшое Магелланово Облако (NGC 292) - карликовая галактика неправильной формы, примерно в сто раз меньше Млечного Пути, в котором находится около 3 миллиардов звезд. Его можно увидеть без телескопа в южном созвездии Тукана.

Это 200 тысяч световых лет от нас. Считается, что изначально он имел спиральную форму, но был искажен гравитацией Млечного Пути, не являясь его галактикой-спутником.

Примером сверхкомпактной карликовой галактики является M60-UCD1, карликовая галактика, которая вращается вокруг гигантской галактики M60 на расстоянии 22 000 световых лет от ее центра. В центре сверхкомпактного карлика M60-UCD1 находится сверхмассивная черная дыра массой 21 миллион Солнца, согласно расчетам орбитальных скоростей звезд вокруг нее.

На рисунке 1 показана впечатляющая фотография, сделанная космическим телескопом Хаббла, на которой изображена сверхкомпактная карликовая галактика M60-UCD1, вращающаяся вокруг гигантской галактики M60.

На этом же рисунке изображена величественная спиральная галактика NGC 4647, которая на 63 миллиона лет дальше, чем гигантская M60.

Ссылки

1. Лаборатория реактивного движения. Новый рецепт карликовых галактик. Получено с: jpl.nasa.gov
2. Обсерватория. Эллипс M60 и спираль NGC 4647. Получено с: observatorio.info
3. МНН. Насколько велика самая маленькая галактика во Вселенной? Получено с: MNN.com.
4. Phys.org. Изучение карликовых галактик, чтобы получить полную картину. Получено с: Phys.org.
5. Космос. Малое Магелланово Облако: соседка спутниковой карликовой галактики. Получено с: space.com
6. Новости SCI. Астрономы обнаружили сверхмассивную черную дыру в карликовой галактике. Получено с: sci-news.com
7. Wikipedia. Переход 2. Получено с: wikipedia.com