Квинтет Стефана на снимке телескопа «Хаббл». Фото: NASA, ESA и команда Hubble SM4 ERO
Японские астрономы изучили движение молекулярного газа в Квинтете Стефана — компактной группе галактик, которую часто называют скоплением из пяти объектов. Однако четыре галактики действительно связаны между собой, а пятая расположена значительно ближе к Земле и лишь выглядит частью группы. Исследование помогло уточнить, как взаимодействие галактик влияет на образование звезд.
Наблюдения провели с помощью компактного массива Atacama Compact Array, входящего в состав радиоинтерферометра ALMA. Поскольку молекулярный водород трудно наблюдать напрямую, ученые использовали угарный газ как показатель его распределения. Результаты опубликованы в The Astrophysical Journal, ведущим автором работы стала Мисаки Ямамото из Осакского столичного университета.
Исследователи составили подробную карту молекулярного газа во всей системе. Основная его часть сосредоточена в диске галактики NGC 7319, а также в пространстве между галактиками, включая ударный газовый филамент и приливной хвост. Наблюдения показали, что значительные объемы нейтрального водорода уже покинули галактики и находятся за пределами их дисков.
Распределение газа указывает на то, что Квинтет Стефана представляет собой развитую взаимодействующую систему, где галактики испытывают дефицит водорода. В приливном хвосте ученые обнаружили протяженный молекулярный компонент и четыре отдельных скопления угарного газа. Их массы оцениваются в 10–100 миллионов масс Солнца, а разброс скоростей газа составляет примерно 10–30 километров в секунду.
Анализ показал связь между турбулентностью газа и эффективностью звездообразования. В областях с небольшим разбросом скоростей эффективность формирования звезд сопоставима с показателями близких спиральных галактик, тогда как возле ударного филамента, где разброс достигает 50–150 километров в секунду, звездообразование заметно подавлено. По словам Мисаки Ямамото, взаимодействие галактик способно одновременно сжимать и рассеивать молекулярный газ, а турбулентность становится одним из факторов, определяющих места рождения звезд.
Авторы пришли к выводу, что сильные движения газа мешают ему собраться в плотные и устойчивые структуры. Поэтому турбулентность играет существенную роль в регулировании звездообразования в системах, где галактики взаимодействуют друг с другом.