Обнаружена галактика с чрезвычайно низким содержанием металлов

Группа датских, шведских и украинских астрономов провела повторный анализ архивных спектроскопических данных и выяснила, что содержание металлов (элементов тяжелее гелия) в галактике ESO 546-G34 имеет одно из самых низких значений в местной Вселенной.

Напомним, что в астрофизике, металличность - отношение содержания совокупности элементов тежелее гелия к содержанию водорода.

ESO 546-G34 относится к галактикам низкой поверхностной яркости (low surface brightness, LSB). Многие тусклые объекты такого типа классифицируются как карликовые галактики, в которых бóльшая часть барионной материи приходится на нейтральный газообразный водород, а не на вещество звёзд. Специалистам, однако, известны и примеры гигантских LSB-галактик, и проэволюционировавшие LSB-галактики с относительно высокой концентрацией металлов.

<noindex><a target=_blank href=http://en.wikipedia.org/wiki/IC_10>IC 10</a></noindex>, одна из хорошо изученных приближенных к нам LSB-галактик (иллюстрация Adam Block / NOAO / AURA / NSF).
IC 10, одна из хорошо изученных приближенных к нам LSB-галактик (иллюстрация Adam Block / NOAO / AURA / NSF).

В новой работе рассматривались данные по 23 областям H II (областям ионизированного водорода) в 12 LSB-галактиках, собранные в прошлом веке, а также результаты наблюдений на «Очень большом телескопе», представленные в 2006 году. Попавшая в эту выборку карликовая ESO 546-G34 расположена рядом с нами, на красном смещении z ~ 0,005, и несколько напоминает Магеллановы Облака. Общая масса барионной материи в ней оценивается в 1,1•109 солнечной.

Когда в галактиках рождаются звезды, то осколки от этого процесса (например, от вспышек сверхновых или вследствии звездного ветра) обогащают межзвездный газ тяжелыми элементами, т.е. изменяет металличность материала, который впоследствии идет на создание новых звезд5 . Несмотря на отсутствие конкретных наблюдательных подтверждений этого процесса, отношения содержаний различных элементов позволяют нам сделать некоторые зависящие от модели предположения. Например, недавно было показано, что в диске нашей Галактики есть общий тренд в эволюции металличности со временем, хотя и с большими вариациями.

Мы не понимаем всех деталей взаимодействия звезд с окружающей межзвездной средой, например, как текущий процесс звездообразования "подпитывает" металлами будущие поколения. Последние результаты изучения содержания цинка по линиям поглощения на расстояниях (z = 0.7 - 3.4) свидетельствуют о медленной эволюции металличности в галактиках на этом широком диапазоне красных смещений. Однако в любую из эпох (на одном z) наблюдается большое рассеяние в оценке величины металличности у разных галактик.

Изучения подобных линий поглощения позволяют получить наиболее надежные оценки металличности межзвездного газа в галактиках. Если подходящие источники фонового континуума будут найдены позади близких галактик, то это значительно улучшит наше понимание того, как межзвездный газ в различных галактиках эволюционирует и как на него воздействует соседство с текущим звездообразованием. Трудно проводить расчеты эволюции металличности в близких галактиках по CMD. Невозможно определить одну единственную модель, основываясь только на RGB вследствии противоречия возраст-металличность. Однако, если пренебрегать эволюцией металличности в модели CMD, то наилучшие модели для галактик становятся моложе, чем если учитывать эволюцию металличности. Понимание деталей эволюции металличности в галактиках - одна из наиболее важных областей дальнейшего изучения эволюций галактик.

Рассчитанные авторами значения металличности для двух областей H II в ESO 546-G34 оказались самыми низкими во всей выборке. Скорее всего, содержание металлов во всех когда-либо наблюдавшихся LSB-галактиках превышает концентрацию этих элементов в ESO 546-G34, но сделать окончательный вывод можно будет только после того, как астрономы получат новую и более точную экспериментальную информацию.

«В крупных и «развитых» галактиках вроде Млечного Пути доля газа составляет 15–20 процентов, а в заинтересовавшей нас небольшой тусклой галактике — доходит до 50 процентов, — резюмирует участник исследования Ларс Маттсон (Lars Mattsson) из Копенгагенского университета. — ESO 546-G34 даёт нам возможность заглянуть в прошлое и узнать, как выглядели первые галактики в молодой Вселенной».

Полная версия отчёта опубликована в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters; препринт статьи можно скачать с сайта arXiv.

Подготовлено по материалам Копенгагенского университета.

15 Июня 2011, 17:41    Den    3697    0

Нет комментариев.

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите или зарегистрируйтесь пожалуйста.