Чому в галактиці Андромеда згасає зореутворення: дані телескопа Hubble та загадкова сусідка M32

• ~500 мільйонів років тому: Андромеда формувала зорі зі швидкістю приблизно одна сонячна маса на рік .
• ~40 мільйонів років тому: Цей показник впав приблизно вдвічі .
• Сьогодення: Швидкість знизилася до приблизно однієї п'ятої сонячної маси на рік, що становить загальне падіння приблизно на 80% порівняно з 500 мільйонами років тому .

Загальний спад протягом півмільярда років, ймовірно, відображає природне виснаження газового резервуара Андромеди після потужного спалаху зореутворення близько 2 мільярдів років тому. Але прискорене падіння за останні 40 мільйонів років є надзвичайно різким і вказує на додаткове, нещодавнє збурення .

Докази зв'язку M32 з уповільненням

Зв'язок між M32 та нещодавнім різким падінням базується на двох основних лініях непрямих доказів:

• Часова збіжність: Найкрутіший спад зореутворення почався приблизно 40 мільйонів років тому. Цей часовий проміжок узгоджується з відносно нещодавнім близьким проходженням M32 крізь диск Андромеди. Така зустріч могла гравітаційно збурити газ Андромеди, або нагрівши його так, що він не може стискатися в нові зорі, або викинувши газ із диска повністю .
• Просторова картина: Найрізкіше падіння зореутворення спостерігається у величезній кільцеподібній області, де донедавна народжувалася більшість нових зір Андромеди. Саме така структура є найбільш вразливою до збурень під час близького зіткнення з галактикою-супутником .

Провідний дослідник Тобін Вайнер заявив, що час і місце раптового сповільнення "вказують на близьку взаємодію з M32", але команда ще не виявила прямих кінематичних або газодинамічних ознак такого нещодавнього прольоту . Механізм — чи то M32 забрала газ, нагріла газовий диск, чи спричинила ударну хвилю, яка порушила зореутворення — залишається непідтвердженим.

Майбутні спостереження, які можуть підтвердити зв'язок

Наразі не оголошено про конкретні місії або кампанії, націлені безпосередньо на перевірку гіпотези взаємодії M32 та Андромеди. Однак найперспективнішими шляхами до підтвердження є такі можливості:

• Космічний телескоп James Webb (JWST): JWST може бачити крізь пил і скласти карту температури, густини та швидкості молекулярного газу у внутрішньому диску Андромеди з набагато вищою роздільною здатністю, ніж Hubble. Детальна карта кінематики газу покаже, чи збурила M32 газовий диск у спосіб, що узгоджується з нещодавнім зіткненням. JWST вже використовується для вимірювання власного руху M32 відносно Андромеди, що є ключовим для реконструкції її орбітальної історії .
• Високоточні вимірювання власного руху: Точне вимірювання тривимірної орбіти M32 відносно Андромеди є необхідним для підтвердження того, чи дійсно вона пройшла крізь диск за останні 40 мільйонів років. Поточні та майбутні дослідження власного руху за допомогою Hubble, а згодом і космічного телескопа Nancy Grace Roman, можуть вирішити це питання.
• Майбутні спектроскопічні огляди: Детальна спектроскопія окремих зір і газових хмар у регіоні найрізкішого падіння зореутворення може виявити ознаки припливного збурення, такі як незвичні швидкості газу або підвищений вміст металів, що узгоджується з населенням зір M32.

Ключове застереження

Зв'язок з M32 є провідною гіпотезою, а не підтвердженим фактом. Астрономи застерігають, що "невелика сусідня галактика M32 могла вплинути на один тихіший регіон, але астрономам потрібно більше роботи, щоб підтвердити цей зв'язок" . Спад зореутворення також має довгострокову складову (тренд тривалістю півмільярда років), яка не пов'язана з M32 і, ймовірно, спричинена природним виснаженням газу після стародавнього спалаху зореутворення.