Южная часть скопления Девы, снятая обсерваторией имени Веры Рубин в высоком разрешении 5 июня 2025 года. Источник: NOIRLab/Обсерватория имени Веры Рубин
Галактики похожи на снежинки: двух одинаковых не найти, и это касается даже спиральных. Космический телескоп «Хаббл» провёл визуальное исследование далёкой спиральной галактики NGC 4693 и обнаружил любопытные следы её прошлого. В частности, у этого объекта из скопления Девы центральная область вращается не в такт со спиральными рукавами и балджем (утолщением в центре). Рукава, судя по всему, не связаны с ядром, а сам балдж как будто выходит за плоскость галактики. Иными словами, наблюдается рассинхронизация между рукавами и центральным утолщением.
Чем это объяснить? Развивалась ли NGC 4693 изначально с такими противоречивыми свойствами? Или что-то нарушило согласованность движения её внутренних звёзд и газовых облаков? Чтобы разобраться, стоит сначала взглянуть на общую картину. Эта галактика удалена от нас примерно на 55 миллионов световых лет и входит в более крупное объединение — скопление Девы.
Скопление Девы насчитывает до двух тысяч галактик разных типов и форм и само является частью ещё более крупной структуры — сверхскопления Девы, которое включает более сотни галактических групп и скоплений. Само скопление Девы позволяет изучать различные типы галактик в относительно близкой области космоса, в пределах примерно 54 миллионов световых лет от нас. Оно состоит из нескольких групп галактик, включая наш Млечный Путь, который входит в так называемую Местную группу. Есть свидетельства, что скопление до сих пор продолжает формироваться. Это влияет на эволюцию входящих в него галактик, которые, по всей видимости, распределены по типам: спиральные сосредоточены в одной области, эллиптические — вокруг гигантской эллиптической галактики M87 и так далее. Эти группы, похоже, находятся в процессе слияния, и большинство участников теряет газ из-за процесса, называемого «срывом давлением встречного потока». Потеря материала для звездообразования сказывается на темпах рождения новых звёзд.
Согласно лучшим оценкам, скопление Девы накапливает галактики как минимум 7 миллиардов лет, а формирование отдельных галактик началось примерно 11–12 миллиардов лет назад. Взаимодействия между галактиками в скоплении повлияли на их индивидуальную эволюционную историю. Странное вращение газа и звёзд, а также вытянутая форма балджа NGC 4693 подтолкнули астрономов к нескольким версиям их происхождения. Одна теория предполагает, что галактика, как и большинство её «сестёр», пережила слияние или по крайней мере тесное сближение с другой галактикой в прошлом. Если это так, оно могло дестабилизировать орбиты звёзд, а ударные фронты — переместить облака газа. Другая идея: галактика сама сумела притянуть газ из межгалактической среды более крупного скопления. Есть свидетельства наличия большого количества перегретой плазмы между галактиками, а также блуждающих звёзд и планетарных туманностей, выброшенных из галактик-участников при тесных сближениях и столкновениях.
Если NGC 4693 действительно «всосала» газ из других областей, этот материал мог собраться в центральной зоне и приобрести странные перпендикулярные орбитальные движения. К тому же в ядре галактики находится сверхмассивная чёрная дыра. Она активно втягивает газ из окружающих областей, что тоже влияет на движение звёзд и газовых облаков. Помимо необычного движения в центре, в рукавах галактики видны признаки звездообразования, вероятно, вызванного теми же процессами слияния. Когда галактики взаимодействуют, ударные фронты часто проходят сквозь облака газа и пыли, что запускает вспышки рождения звёзд.
Изучение таких скоплений, как Дева и её сверхскопление, даёт астрономам возможность заглянуть внутрь эволюции входящих в них галактик. Кроме того, понимание взаимодействий между галактиками даёт фоновую информацию о процессе звездообразования, который формирует их облик. Вселенная наполнена скоплениями и сверхскоплениями галактик, поэтому исследование относительно близкого скопления Девы позволяет увидеть процессы, которые, вероятно, происходили на протяжении всей истории пространства и времени — с момента Большого взрыва и рождения первых звёзд и галактик.