Суперкомпьютер разгадал тайну Туманности Андромеды — ближайшей к нам крупной галактики. При рождении она швырнула в нас два сгустка материи. И они до нас уже почти долетели.
Астрономы приоткрыли завесу тайны над происхождением ближайших к Млечному пути галактик. И снова в решении задач галактического масштаба им помогли вычисления на суперкомпьютере. Как известно, Млечный путь входит в скопление галактик, именуемое Местной группой. Впервые это название ввел Эдвин Хаббл, когда определял расстояния до ближайших галактик и их красные смещения. Всего в группу входит более 40 галактик. Диаметр скопления составляет примерно 3 мегапарсека.
Местком
Наиболее массивные и крупные члены группы — наш Млечный путь и спиральная галактика Туманность Андромеды (М31). Каждая из гигантских галактик окружена несколькими галактиками-спутниками.
Ряд особенностей Туманности Андромеды натолкнул ученых на мысль о том, что она могла быть образована путем слияния двух меньших галактик. К таким отличительным признакам относятся протяженный тонкий диск, включающий гигантское кольцо пыли и газа, массивное центральное утолщение (балдж), обширный толстый диск и мощный поток старых звезд, наблюдаемый астрономами.
Решить обратную эволюционную задачу, то есть узнать, какие процессы привели к формированию заданных параметров и распределения вещества, ученым помог суперкомпьютер. Занялись расчетами астрономы под руководством Франсуа Аммера из Парижской обсерватории. Представив М31 в виде 8 млн взаимодействующих частиц, ученые «обратили» время и увидели, что туманность могла родиться от слияния двух галактик. Для расчета использовались уравнения гидродинамики, просчитывалось взаимодействие звезд, межзвездного газа, пыли и темной материи. Анализ показал, что туманность, в каком виде она присутствует сейчас, могли образовать две слившиеся галактики – одна чуть больше Млечного пути, вторая в треть его массы.
Галактические отбросы
Оказалось, что слияние проходило в несколько этапов: первый близкий проход состоялся примерно 9 млрд лет назад, а окончательно галактики соединились в единое целое 5,5 млрд лет назад. «Такое столкновение должно было быть самым важным за всю историю Местной Группы», — рассказал Аммер. Столкновение галактик так перераспределило угловой момент вещества, что быстрое вращение образовало гигантский галактический диск. Кроме того, значительная часть вещества – около трети массы Млечного пути – вылетела из новой галактики в виде огромных приливных хвостов. Эти выбросы должны были состоять преимущественно из газа и лежать примерно в плоскости галактики. Учитывая то, что мы видим туманность Андромеды с ребра, хвосты эти вполне могли быть выброшены в сторону Млечного пути.
Астрономы считают, что часть выбросов из Туманности Андромеды — это главные спутники нашей галактики, Большое и Малое Магеллановы облака. Млечный путь удерживает обе карликовые галактики на расстоянии 150 тыс. световых лет.
Происхождение Магеллановых облаков до последнего времени оставалось загадкой для ученых. Теперь авторы работы считают, что облака могли сформироваться из одного из описанных приливных хвостов порядка 9 млрд лет назад. А теперь они движутся к нам с скоростью 350 километров в секунду. То, откуда летят облака, и то, что они – единственные газовые спутники Млечного пути неправильной формы, подтверждает идею их происхождения в туманности Андромеды.