За допомогою космологічної гідродинамічної симуляції TNG100 астрономи встановили, що центральні галактики витягують молекулярний водень з супутників, знижуючи їхню швидкість утворення зірок. Спостереження підтвердили, що у галактиках-супутниках спостерігається дефіцит цього газу по відношенню до центральних галактик. Стаття про це надрукована у виданні Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
ICRAR, NASA, ESA, the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)
Як взаємодіють центральні галактики та їхні супутники?
Центральні галактики перебувають у центрі гало темної матерії та розрідженого газу і є наймасивнішими у ньому. На практиці їх часто ідентифікують під час спостережень як галактику з найбільшою зоряною масою або світністю у пов'язаній групі. Галактики-супутники складають підпорядковану популяцію в гало. Колись вони самі були центральними, але, згідно з ієрархічною структурою Всесвіту, пізніше впали в гало, більші за їхні власні. Центральні галактики можуть мати будь-яку кількість пов'язаних супутників, у тому числі й не мати жодного. Центральна галактика та її середовище розвиваються у тандемі, при цьому супутники зазнають впливу середовища, який не діє на центральні галактики. Очікується, що середовище і взаємодія з центральною галактикою більше впливатиме на атомарний водень в галактиках-супутниках, ніж їна їхній молекулярний газ. Усе через те, що околиці галактик, у яких атомарного водню більше, більш сприйнятливі до дії припливних сил. Тим не менше, вважається, що частину молекулярного водню супутники також втрачають.
Яке дослідження провели вчені?
Дослідники зосередилися на розподілі молекулярного водню між центральними галактиками та їхніми супутниками, змоделювавши їхню взаємодію за допомогою симуляції TNG100). Зоряні маси галактик в симуляції становили більше 1 мільярда сонячних мас. Свої результати вчені перевірили за допомогою огляду неба xCOLD GASS, який збирав дані щодо випромінювання монооксиду карбону в галактиках ближнього Всесвіту. Ця сполука, як вважається, вказує на присутність молекулярного водню.
Приклад п’яти центральних галактик у симуляції. Adam Stevens et al.
Що показали результати?
Під час симуляції виявилося, що кількість молекулярного водню в середньому на 0,6 порядків менша у галактиках-супутниках, ніж у центральних галактиках з тією ж зоряною масою, але під час спостережень цей дефіцит зменшується до 0,2-0,3 порядків. Молекулярний газ, що виділяється з галактик-супутників, потрапляє на орбіту більшої галактики. Цей матеріал міг лишається та з часом потрапляє у центральну галактику, збільшуючи швидкість зореутворення. Крім того, атомарний водень витягується з галактик-супутників раніше за молекулярний.