С древних времен астрономы смотрели на ночное небо и видели галактику Андромеды. Будучи ближайшей к нашей галактике, ученые на протяжении тысячелетий могли наблюдать и изучать эту гигантскую спиральную галактику. К 20-му веку астрономы поняли, что Андромеда была родственной галактикой Млечного Пути и движется к нам. Через 4,5 миллиарда лет он даже слится с нашим, чтобы сформировать супергалактику.
Тем не менее, похоже, что астрономы ошиблись насчет галактики Андромеды в одном главном отношении. Согласно недавнему исследованию, проведенному группой французских и китайских астрономов, эта гигантская спиральная галактика образовалась в результате крупного слияния, которое произошло менее 3 миллиардов лет назад. Это означает, что Андромеда, как мы ее знаем сегодня, фактически моложе нашей собственной Солнечной системы, которая побила ее примерно на 1,5 миллиарда лет!
Исследование под названием «Парадигма крупного слияния в 2-3 миллиарда лет для галактики Андромеды и ее окраин» недавно появилось в Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества. Во главе с Франсуа Хаммером, главным исследователем отдела галактик, Etoiles, Physique et Instrumentation (GEPI) Парижской обсерватории, в состав команды входили члены из Академии наук Китая и Страсбургского университета.
Ради их исследования использовались данные, собранные в ходе недавних исследований, в которых отмечены значительные различия между галактиками Андромеды и Млечного Пути. Первое из этих исследований, которое проводилось в период с 2006 по 2014 год, показало, что на всем диске Андромеды есть множество молодых голубых звезд (менее 2 миллиардов лет), которые совершают случайные движения в больших масштабах. Это контрастирует со звездами на диске Млечного Пути, которые подвержены только простому вращению.
Кроме того, глубокие наблюдения, проведенные между 2008 и 2014 годами с помощью франко-канадского телескопа на Гавайских островах (CFHT), показали некоторые интересные вещи о гало Андромеды. Эта обширная область, которая в 10 раз больше самой Галактики, населена гигантскими потоками звезд. Самый выдающийся из них называется «Гигантский поток», искривленный диск, у которого по краям находятся раковины и комки.
Используя эти данные, французско-китайское сотрудничество создало детальную числовую модель Андромеды с использованием двух самых мощных компьютеров, доступных во Франции - MesoPSL Парижской обсерватории и суперкомпьютера Национального центра научных исследований (CNRS) IDRIS-GENCI. С помощью полученной численной модели команда смогла продемонстрировать, что эти недавние наблюдения могут быть объяснены только недавним столкновением.
По сути, они пришли к выводу, что 7–10 миллиардов лет назад Андромеда состояла из двух галактик, которые медленно достигли встречной орбиты. Оптимизировав траектории обеих галактик, они решили, что столкнулись бы от 1,8 до 3 миллиардов лет назад. Именно это столкновение породило Андромеду в том виде, в каком мы ее знаем сегодня, что фактически делает ее моложе нашей Солнечной системы, которая образовалась почти 4,6 миллиарда лет назад.
Более того, они смогли рассчитать массовые распределения для обеих родительских галактик, которые слились в образованную Андромеду, что указывало на то, что большая галактика была в четыре раза больше меньшей. Но самое главное, команда смогла подробно воспроизвести все структуры, которые составляют Андромеду сегодня - в том числе выпуклость, планку, огромный диск и присутствие молодых звезд.
Присутствие молодых голубых звезд в его диске, которое до сих пор не было объяснено, объясняется периодом интенсивного звездообразования, которое произошло после столкновения. Кроме того, такие структуры, как «Гигантский поток» и оболочки гало, принадлежали к меньшей родительской галактике, тогда как диффузные скопления и искривленная природа гало были получены из более крупной.
Их исследование также объясняет, почему особенности, приписываемые меньшей галактике, имеют недостаточное изобилие тяжелых элементов по сравнению с другими - то есть оно было менее массивным, поэтому в нем образовалось меньше тяжелых элементов и звезд. Это исследование имеет огромное значение, когда речь заходит о формировании и эволюции галактик, главным образом потому, что это первое численное моделирование, в котором удалось воспроизвести галактику с такими подробностями.
Это также важно, учитывая, что такое недавнее воздействие могло бы оставить материалы в Местной группе. Другими словами, это исследование может иметь последствия, которые выходят далеко за пределы нашего галактического соседства. Это также хороший пример того, как все более сложные инструменты ведут к более подробным наблюдениям, которые в сочетании со все более изощренными компьютерами и алгоритмами ведут к более детальным моделям.
Можно только задаться вопросом, сделает ли будущий внеземный разум (ETI) аналогичные выводы о нашей собственной галактике, когда она сольется с Андромедой, через миллиарды лет. Столкновение и получающиеся в результате особенности наверняка будут интересны любому продвинутому виду, который его изучает!
