Спектр газового гало відкрив таємниці зореутворення в галактиці

Дослідники вперше отримали спектр навколо галактичного середовища галактики IRAS 08339+6517, що дозволило краще зрозуміти структуру та фізичні процеси, які відбуваються у газовому гало.

Галактики, як показують сучасні дослідження, мають набагато більші розміри, ніж це здається з видимих меж їх зоряного диска. Більша частина їхньої видимої маси зосереджена у великому газовому гало, яке складається переважно з атомарного водню і може простягатися на сотні кілопарсек. Цей обширний газовий шар містить близько 70% усієї видимої маси галактики, але його вивчення досі обмежувалося непрямими методами, такими як спостереження ліній поглинання в спектрах далеких квазарів.

Австралійські, британські та американські вчені вперше отримали прямі дані про структуру навкологалактичного середовища галактики IRAS 08339+6517, яка знаходиться на відстані 270 мільйонів світлових років від Землі. Використовуючи нові чутливі методи спектроскопії, вони змогли зазирнути на 30 кілопарсек углиб цього гало. Основна увага була приділена перехідній зоні між галактичним диском і навкологалактичним середовищем, де відбувається обмін газом. У журналі Nature Astronomy опубліковано перші дані про спостереження.

IRAS 08339+6517 є досить компактною спіральною галактикою, зоряне світло якої виходить із диска радіусом лише 2,4 кілопарсека. Однак, попри свої розміри, галактика демонструє активні процеси зореутворення, що робить її цікавою для спостережень. Використовуючи спектрограф Keck Cosmic Web Imager (KCWI), встановлений на телескопі Keck II на Гаваях, вчені змогли отримати тисячі спектрів із одного знімка, що дозволило вперше отримати чітке зображення газового гало цієї галактики.

Результати показали, що іонізований газ у навкологалактичному середовищі має інші властивості, ніж у галактичному диску. Температура цього газу сягає 10*4 Кельвінів, що є значно нижчою, ніж у більшості інших областей гало, де газ нагрітий до 10*6 Кельвінів. Це вказує на те, що процеси нагрівання в гало відрізняються від тих, що відбуваються всередині галактик, і можуть бути пов’язані з впливом випромінювання від інших галактик або ударними хвилями.

Особливо цікавою виявилася межа, де вплив галактики поступово зменшується, і вона зливається з навколишнім космічним середовищем. Ця область відіграє ключову роль у кругообігу газу між галактиками та космічним павутинням — великомасштабною структурою Всесвіту, що з’єднує галактики. Вперше вдалося чітко окреслити цю межу, яка зазвичай виглядає розмитою.

Дослідження цього типу допомагають відповісти на важливі питання астрономії: як виникають галактики, звідки береться газ для їх формування і куди він зникає? Розуміння структури газового гало дозволяє вченим краще зрозуміти процеси зореутворення і взаємодії між галактиками. За словами дослідників, отримані результати можуть також пролити світло на те, як взаємодіють наш Чумацький Шлях і сусідня Туманність Андромеди.