Тусклый новый снимок Хаббла — часть гораздо более масштабной миссии по картированию космического потока

Новое изображение, полученное космическим телескопом «Хаббл» (NASA/ESA), представляет собой портрет карликовой неправильной галактики ESO 490-017 — тусклого и рыхлого скопления звезд, расположенного в 23 миллионах световых лет от нас. Галактика, диаметр которой составляет около 12 000 световых лет, выглядит как едва уловимое, рассеянное облако звезд на фоне, усыпанном гораздо более далекими спиральными галактиками. В кадре доминируют яркие звезды переднего плана из нашего Млечного Пути, которые легко узнать по характерным дифракционным шипам .

Что показывает снимок

Такие галактики, как ESO 490-017, относят к классу карликовых неправильных, потому что у них нет ярких центральных балджей и закрученных спиральных рукавов, характерных для более знакомых нам звездных систем. Ее звезды разбросаны в свободном, неорганизованном порядке . Из-за чрезвычайно низкой поверхностной яркости галактика не сияет ярким центральным свечением, а предстает перед нами как мягкая россыпь тусклых огоньков, для разрешения которых на фоне космической черноты потребовалась высокая чувствительность «Хаббла» .

На глубоком плане снимка видно множество красных, оранжевых и бежевых точек. Многие из них — это далекие галактики, некоторые с четко различимой спиральной структурой, что создает потрясающее ощущение космической глубины .

Зачем астрономы наблюдают эту тусклую галактику

Этот снимок — не просто красивая картинка; данные были получены в рамках важной наблюдательной программы «Хаббла», направленной на понимание «космического потока» . Хотя Вселенная расширяется, распределение материи в ней неравномерно. Гравитационное притяжение массивных структур, таких как скопления галактик и области с повышенной плотностью темной материи, вызывает отклонения от равномерного расширения. Это крупномасштабное гравитационное движение называется космическим потоком .

Чтобы нанести на карту эти трехмерные течения, астрономам нужны точные расстояния до галактик. «Хаббл» предоставляет их, используя звезды-красные гиганты в качестве «стандартных свечей» — объектов с известной собственной светимостью. Измеряя видимую яркость этих звезд, ученые могут рассчитать расстояние до них. Это решающий шаг для превращения плоской карты неба в 3D-карту космической структуры и движения материи .

Роль звезд-красных гигантов

Особенно полезными стандартными свечами являются красные гиганты на конкретной, короткой фазе своей эволюции. Когда маломассивная звезда исчерпывает водород в ядре и зажигает гелий, она достигает пика своей яркости, известного как вершина ветви красных гигантов (TRGB). Эта пиковая светимость удивительно стабильна для разных звезд, что делает их надежными маркерами расстояний .

Эта же методика недавно использовалась в рамках «Карнеги-Чикагской программы Хаббла» для совершенно нового измерения скорости расширения Вселенной — постоянной Хаббла. Результат оказался ровно посередине между двумя предыдущими, соперничавшими значениями, что углубило важный спор в космологии, известный как «напряжение Хаббла» . Программа, в ходе которой была запечатлена ESO 490-017, закладывает критически важную основу для этой работы, измеряя расстояния до ближайших галактик и помогая откалибровать первую ступень «лестницы космических расстояний» .

Научная ценность галактик, в которых доминирует темная материя

Помимо картирования космических потоков, карликовые неправильные галактики, подобные ESO 490-017, представляют научную ценность сами по себе. Считается, что в них доминирует темная материя, что делает их превосходными естественными лабораториями для изучения формирования и эволюции галактик на самых малых масштабах .

Наблюдение таких галактик на разных длинах волн помогает астрономам понять, как формируются звезды в среде с низкой металличностью и малой массой. Предполагается, что эти условия схожи с теми, что существовали в первых галактиках ранней Вселенной. Кроме того, наблюдательная программа создает долговременный архив типов звездного населения в местных галактиках, который можно использовать для исследований, выходящих далеко за рамки первоначальных научных целей по изучению космического потока .