Большое Магелланово Облако может оказаться не тем, чем мы считали десятки лет

Большое Магелланово Облако (БМО) является крупнейшей и самой массивной галактикой-спутником нашей галактики Млечный Путь. Оно расположено на расстоянии около 163 тыс. светловых лет от нас в южном созвездии Золотой Рыбы, на земном небе по размерам БМО превышает видимый диск Луны в 20 раз! Галактика была известна людям, жившим в Южном полушарии Земли, ещё в древности, жители Северного полушария узнали о ней благодаря кругосветному путешествию Фернана Магеллана. Уже в XX веке стало очевидно, что объект не является частью нашей галактики (тогда многие вообще считали, что Млечный путь и есть вся Вселенная), а после стало понятно, что БМО является спутником нашей галактики. Однако новое исследование ставит под вопрос это устоявшееся уже не первое десятилетие утверждение.

БМО в небе над Австралией, благодаря длинной выдержке при съёмке астрофотограф смог запечатлеть метеор и множество звёзд, а галактика кажется такой яркой. Credit: Gill Fry.

БМО имеет диаметр около 32 тыс. световых лет, что в 3 раза меньше, чем диаметр Млечного Пути, и содержит примерно 5 млрд звёзд, что в 40 раз меньше, чем в нашей галактике. БМО относят к особому типу магеллановых спиральных галактик, так как оно по своей структуре является чем-то средним между неправильными и спиральными галактиками. БМО взаимодействует с Млечным Путём и другими его галактиками-спутниками, например, с Малым Магелланым Облаком, формируя приливные хвосты из газа, пыли и звёзд.

Предположение, что БМО не является спутником Млечного Пути, а движется рядом с большой скоростью, появлялись давно. Тут можно привести следующую аналогию. У Земли есть лишь один естественный спутник — Луна. Теперь представим, что рядом с планетой пролетает астероид, который слишком быстрый, чтоб выйти на круговую орбиту вокруг Земли, и просто движется по гиперболической траектории относительно неё. И в этот момент некий инопланетный зонд получает единственный снимок Земли, Луны и этого астероида. Лишь по одному снимку пришельцы могут сделать вывод, что этот астероид также является спутником планеты. Чтоб понять, что это не так, нужно немного понаблюдать за небесными телами и выяснить их орбиты. Ситуация с БМО аналогичная, и хотя мы наблюдаем за галактикой уже не первый век, это ничтожно короткий срок по меркам Вселенной. Другие методы помогают оценить скорость БМО, а также массы этой галактики и Млечного Пути, но погрешности измерений слишком большие, чтоб сделать однозначный вывод. Однако есть ещё один способ определить то, чем является БМО.

Международная группа исследователей во главе со Сапной Мишрой (Sapna Mishra) из Делийского университета (Индия) и Научного института космических телескопов (организация NASA) изучила гало БМО. Гало любой галактики — огромная область сферической формы, в которой также могут быть звёзды, облака газа и пыли, но как бы рассеянные по большой объёму, из-за чего гало очень трудно обнаружить. Гало Млечного Пути, например, простирается более чем на миллион световых лет, хотя диаметр диска галактики составляет всего 100 тыс. световых лет. Гало БМО изучать сложно, но можно. Для определения его пространственных характеристик учёные использовали архив данных наблюдений космического телескопа «Хаббл». Они изучили излучение от 28 квазаров — ярчайших активных галактических ядер, питаемых сверхмассивными чёрными дырами. Они позволяют косвенно «увидеть» газ промежуточного гало за счёт поглощения фонового света.

Иллюстрация того, как «Хаббл» исследовал гало БМО. Credit: Sapna Mishra et al.

Выяснилось, что гало БМО, масса которого составляет около 10% от массы гало Млечного Пути, значительно компактнее, чем можно было бы ожидать, если бы это была простая галактика-спутник. Малые размеры гало свидетельствуют о его «столкновении» с гало Млечного Пути: большая часть гало БМО была сдута в результате явления, называемого срывом давления. Среда гало Млечного Пути оказывала сильное давление на приближающуюся БМО, буквально сдувая большую часть газа её гало, в результате за БМО образовался хвост газа, который по мере развития процесса становился всё более длинным и чётким. Кстати, астрономы считают, что подобный пролёт разрушил бы меньшую галактику. Поэтому, например, Малое Магелланово Облако с высокой вероятностью является именно спутником Млечного Пути, в отличие от БМО.

Авторы исследования в дальнейшем намерены изучить переднюю часть гало, о котором пока мало что известно. Они полагают, что БМО прошло свою максимальную точку сближения с Млечным Путем и удаляется от нас, поэтому газ, оторвавшийся от него, станет частью гало нашей галактики, а гало БМО, которое на данный момент сохранилось, должно остаться нетронутым.