Астрономы обнаружили уникальные неустойчивые галактики с рассогласованными дисками

В спиральных галактиках ближней Вселенной чаще всего встречается следующая картина: если в галактике имеется газовый диск, то он и по своему расположению и по вращению совпадает со звездным. В крайнем случае он может, изгибаясь, выходить из его плоскости во внешних частях — как, например, наш Млечный Путь. Такая ситуация динамически стабильна и может сохраняться миллиарды лет. 

Изредка встречаются галактики с полярными кольцами, в которых газ закручен перпендикулярно к звездному диску — результат захвата внешнего вещества с соответствующим направлением момента вращения. Такая конфигурация тоже оказывается стабильной, в отличие от еще более редкого случая — наклона газового диска к звездному. 

«Расчеты показывают, что вещество в таком диске должно  через несколько оборотов упасть и остаться вращаться в основном звездном диске. Ближайший пример — красивая галактика с наклонным полярным кольцом NGC 660. Здесь существует два газовых диска: внутренний, совпадающий со звездным, и наклонный внешний — результат гравитационного захвата вещества от близкого спутника», — рассказывает Алексей Моисеев, доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник отдела физики эмиссионных звезд и галактик Государственного астрономического института имени П.К.Штернберга МГУ. 

Международная команда исследователей, в которую вошли сотрудники ГАИШ МГУ, обнаружила еще более экзотические системы — две галактики, в которых оба  пространственно рассогласованных газовых диска не совпадают со звездным. Такая  конфигурация тоже не будет стабильной — хотя один газовый диск оказывается вложенным в другой, имеется область их контакта, где газовые массы сталкиваются. Наблюдения  показывают, что это столкновение приводит к повышению скорости формирования звезд из уплотнившегося газа.

Чтобы обнаружить такие системы, астрономам пришлось проанализировать распределение скоростей газа и звезд в 9456 галактиках, карты которых были построены в рамках проекта SDSS/MaNGA. Анализ оптических спектров  позволил в деталях рассмотреть и особенности движения вещества в галактиках, и состояние ионизации газа, и  параметры звездного населения.

«Исследование и последующее численное моделирование этих и подобных им галактических систем позволит нам лучше понять как именно происходило формирование галактик на ранних этапах их эволюции», — подводит итог Алексей Моисеев.