Астрономия

Звезды рождаются не только в галактиках

Скопления галактик на самом деле состоят вовсе не из одних галактик. Даже если оставить в стороне темную материю и принимать в расчет только светящееся вещество, то окажется, что большая часть массы скопления сосредоточена не в галактиках, а в пространстве между ними. Прежде всего это, конечно, горячий газ, но в последнее время наблюдения доказали, что внутри скоплений присутствует так называемое диффузное звездное население, т.е. звездные скопления и даже одиночные звезды, не входящие в состав ни одной галактики.

Один из перспективных методов исследования этого населения состоит в поиске не самих звезд, а сброшенных ими оболочек - планетарных туманностей. Такая туманность образуется вокруг звезды, похожей на Солнце, на последней ее эволюционной фазе, когда она сбрасывает свою оболочку в окружающее пространство. Оболочка освещается и нагревается изнутри оголенным горячим ядром и становится сильным источником излучения в характерных эмиссионных линиях, в частности кислорода (длина волны 459.9 и 500.7 нм) и водорода (656.2 нм, линия Нa). От других излучающих туманностей планетарные туманности отличаются тем, что в них основная зеленая линия кислорода (500.7 нм) обычно в три-пять раз ярче красной линии Нa.

Группа астрономов из Австралии, Италии, Швейцарии и Японии (Astrophys. J. (Letters). 2003. V.580. P.L121) сейчас выполняет программу поиска планетарных туманностей внутри скоплений галактик; поиск основан на наблюдении межгалактического пространства с помощью специальных узкополосных фильтров, пропускающих только зеленые линии кислорода. Используя 8-метровый японский телескоп Subaru, расположенный на Гавайских о-вах (США), ученые нашли в центре ближайшего к нам скопления галактик в созвездии Девы около 40 кандидатов в планетарные туманности. В этих объектах отношение интенсивностей линий кислорода и Нa имело ожидаемое значение от 3 до 5. Однако наряду с этими объектами обнаружено несколько точечных источников излучения, в которых линии кислорода и Нa имеют примерно одинаковую интенсивность. Это отношение более типично для облаков ионизованного газа вокруг молодых массивных звезд, подобных областям НII в нашей Галактике.

До сих пор в межгалактическом пространстве обнаруживались преимущественно старые звезды. Это позволяло предположить, что сформировались они все-таки внутри галактик, но были выброшены из них при столкновениях с другими галактиками на начальной стадии формирования скопления. Наличие в межгалактическом пространстве “новорожденных” звезд в эту гипотезу не вписывается, поэтому для подтверждения их реальности необходимы были спектроскопические наблюдения.

Один из таких объектов, расположенный вблизи галактики NGC 4388, наблюдался в апреле 2002 г. с помощью 8.2-метрового телескопа VLT-Йепун Европейской южной обсерватории (Чили). Его спектр действительно оказался спектром области НII с характерными эмиссионными линиями водорода, кислорода и серы на фоне непрерывного излучения горячих молодых звезд. Сравнение спектра с простыми моделями показало, что область НII подпитывается одной или двумя звездами спектрального класса О. Возраст ее примерно 3 млн лет, а диаметр не превышает 30 св. лет.

Предполагаемая межгалактическая компактная область звездообразования находится в проекции на небесную сферу в 3.5 угловой минуты к северо-западу от галактики NGC 4388. Ее лучевая скорость (2670 км/с) также близка к скорости NGC 4388 (2520 км/с) и значительно превышает скорость самого скопления в Деве (около 1200 км/с). Это указывает на существование какой-то связи между звездообразующим облаком и галактикой NGC 4388, но что это за связь, пока не понятно. Ясно лишь, что облако не могло вылететь из галактики: чтобы с момента начала звездообразования удалиться от NGC 4388 на наблюдаемое расстояние, облако должно было бы двигаться с нереально высокой скоростью. В любом случае существование этой области НII доказывает, что звезды могут образовываться на значительном удалении от галактик, а может быть, и в “чистом” межгалактическом пространстве.

© Д.З.Вибе,
кандидат физико-математических наук
Москва