Галактика Скульптор с бурным звездообразованием расположена на оптимальном расстоянии, что позволяет изучать ее как целостную систему и отдельно внутренние структуры. Телескоп VLT предоставил самый точный снимок галактики, который помог объяснить расхождения в оценках её удаленности.
Галактики — очень сложные системы. Их развитие как единого целого сильно зависит от того, что происходит на уровне звезд. Исследовать объект одновременно в настолько различающихся масштабах непросто, требуются совершенно разные инструменты. Так, галактика Скульптор (NGC 253) расположена к нам достаточно близко, чтобы увидеть ее структуру, но при этом занимает на небе так много места, что не помещается в «объектив». Поэтому долгое время специалисты предпочитали фокусировать приборы на небольших структурах возле ее центра. Авторы новой научной работы решили эту проблему.
Спектрограф MUSE, размещенный на телескопе VLT, позволил создать самый подробный снимок галактики Скульптор. За наблюдениями, суммарно длившимися более 50 часов, последовало «склеивание» более 100 отдельных изображений NGC 253 в различных длинах волн для получения конечной карты.
«Можно придвинуться поближе, чтобы исследовать участки формирования звёзд практически на уровне отдельных звёзд, или отойти назад и изучить всю галактику». объяснила Соавтор исследования — Кэтрин Крекель из Гейдельбергского университета (Германия).
Для изучения всех элементов галактики требуется наблюдение в широком спектре диапазонов. Звезды, газ и пыль излучают свет разных длин волн, большая часть которых остаётся незаметной для нас. Объединяя искусственно «окрашенные» карты излучения, учёные получают многоцветное изображение внутренней структуры галактики. Чем больше цветов, тем больше деталей отображено на снимке.
Объект галактики Скульптор интенсивно образовывает звёзды из-за мощной вспышки звездообразования, поэтому наблюдения в разных диапазонах волн особенно важны. Плотные молекулярные облака скрывают этот процесс. По некоторым оценкам, скорость формирования новых светил достигает 6,5 солнечных масс в год. В Млечном Пути это значение не превышает двух солнечных масс в год.
Новый снимок «карты» галактики Скульптор дает возможность увидеть внутреннюю часть «звездных яслей» на масштабе всего диска. Это важно, так как это ближайшая к Млечному Пути массивная галактика с вспышкой звездообразования.
Новая «карта» показала свою эффективность на практике. Анализируя данные MUSE, учёные обнаружили в галактике 571 планетарных туманностей. По словам одного из соавторов нового исследования, обычно за пределами нашей Местной группы удаётся зарегистрировать не более ста таких объектов. Планетарные туманности — скопления газа и пыли, оставшиеся от «умирающих» звёзд, подобных нашему солнцу. Их важность для эволюции галактик заключается в обогащении межзвёздного пространства более тяжёлыми элементами.
Планетарные туманности галактики Скульптор давно приковывали к себе внимание астрономов по иной причине: их присутствие затрудняло определение расстояния до объекта. Расчет расстояния по туманностям — один из самых распространенных методов, но в случае NGC 253 результаты существенно расходились с другими оценками.
Новая статья, изданная в журнале, демонстрирует результаты исследований авторов. Astronomy & AstrophysicsМного пыли и неравномерность её распределения в галактике делают такой расчет ненадежным. При дальнейшем использовании метода это нужно учитывать. Тем не менее, по обновленной оценке исследователей, с учётом всех факторов расстояние до NGC 253 составляет 13,37 миллиона световых лет (4,1 мегапарсека), на 17% больше принятого значения.
Новая «карта» позволит провести более глубокие исследования NGC 253. С её помощью можно изучить движение газа по диску, его изменение состава и влияние на формирование новых звёзд. Такие малые процессы приводят к крупномасштабным изменениям в галактиках.
