DGSAT I – так называемая ультрадиффузная галактика. Она размером с наш Млечный Путь, но при этом настолько тонкая, что выглядит прозрачной, почти невидимой.

Это потому, что звёзды в ней разбросаны очень далеко друг от друга, и в их химическом составе очень мало железа, но при этом много магния. Кроме того, DGSAT I находится в гордом одиночестве, в то время как другие ультрадиффузные галактики обычно встречаются в скоплениях.

Указанное сочетание характеристик делает DGSAT I уникальной. Учёные видят только одно объяснение существованию такого небесного объекта: звёзды, составляющие эту галактику, появились в эпоху, когда условия во Вселенной отличались от нынешних.

Названо относительно точное время образования DGSAT I – примерно 1 миллиард лет после Большого взрыва.

Эта галактика – своего рода живое ископаемое. Она также интересна тем, что её можно рассмотреть в любительский телескоп. Существуют галактики и старше – появившиеся около 420 миллионов лет после Большого взрыва, но их без сложной аппаратуры не зафиксируешь – слишком уж они далеко.

DGSAT I относится к классу ультрадиффузных галактик; галактики данного класса обладают очень низкой светимостью: они могут быть примерно таких же размеров и массы, как Млечный Путь, но при этом содержать очень малое количество видимых звезд. DGSAT I, как отмечается, является первой известной ультрадиффузной галактикой, находящейся вдалеке от галактических скоплений, в «одиночестве». Новая галактика была найдена при помощи спектрографа интегрального поля Keck Cosmic Web Imager обсерватории Кека.

DGSAT I удивила не только своим расположением. Как оказалось, галактика имеет необычный химический состав – содержит железо в низком количестве относительно магния. (Обычно современные галактики имеют более высокое содержание тяжелых элементов, таких как магний и железе, чем ранние, сформировавшиеся в скором времени после Большого Взрывы, так как образуются из облаков, уже загрязненных продуктами сверхновых.) При этом, впрочем, магний содержится в ней в целом в нормальном количестве: это странно, потому что магний тоже выбрасывается сверхновыми, и его и железо обнаруживают, как правило, вместе.

На данный момент особенность DGSAT I остается загадкой для ученых. Предполагается, что изучение данной необычной галактики может помочь узнать больше о ранней Вселенной.

DGSAT I относится к классу ультрадиффузных галактик, и, в отличие от подобных ей объектов, блуждает в одиночестве.

Ультрадиффузные галактики – это относительно новый класс астрономических объектов, который был обнаружен лишь в 2015 году. Несмотря на то, что они могут обладать такими же размерами и массой, как Млечный Путь, звезд в них будет в сотни, а то и в тысячи раз меньше. Из-за низкой светимости такие галактики очень трудно зарегистрировать, а также крайне сложно изучать.

Как правило, их встречают в скоплениях, в связи с чем ученые долгое время считали, что, на самом деле, это остатки обычных галактик, которые подверглись очень сильному воздействию окружающих объектов. Однако теперь исследовали обнаружили ультрадиффузную галактику-одиночку, которая, судя по всему, смогла сохранить свой первичный вид.

Игнасио Мартин-Наварро из Института астрономии Общества Макса Планка и его коллеги с помощью спектрографа интегрального поля Keck Cosmic Web Imager, установленного в обсерватории Кека, нашли ультрадиффузную галактику DGSAT I. В отличие от всех предыдущих объектов этого класса, она находилась вдали от галактических скоплений (на окраине сверхскопления Персея-Рыб) и не имела близких соседей. Оценки размеров галактики показали, что в ней высокое отношение темной материи к барионной, однако примечательно другое: выяснилось, что галактика имеет необычный химический состав.

Современные галактики содержат больше тяжелых элементов, чем те, что образовались сразу после Большого взрыва. Однако DGSAT I оказалась «анемичной» – в ней было неожиданно мало железа, будто бы она сформировалась из облака, почти не загрязненного продуктами взрывов сверхновых. Вместе с тем, относительное количество магния в галактике было нормальным и соответствовало современным наблюдениям. Это удивило ученых, так как магний тоже образуется при вспышках сверхновых, и обычно два элемента находят вместе.

Объяснить такую особенность DGSAT I ученые пока что не могут. Такое высокое отношения магния к железу находят в областях с намного большей плотностью, поэтому они предполагают, что галактика сформировалась в экзотических условиях.

С одной стороны, низкая плотность звездного населения могла бы препятствовать образованию двойных звезд, но тогда бы астрономы наблюдали устойчивую зависимость между отношением магния к железу и плотностью галактики, но таких данных пока что нет. С другой стороны, звезды в DGSAT I могли успеть образоваться до того, как сверхновые типа Ia загрязнили бы окружающую среду железом, но данные показывают, что формирование звезд в галактике заняло около 10 миллиардов лет – этого времени достаточно, чтобы продукты взрывов попали в DGSAT I.

Исследователи предполагают, что галактика-одиночка может стать окном в раннюю Вселенную и рассказать о том, в каких условиях рождались звезды много миллиардов лет назад.

Галактика DGSAT I, открытая в 2016 году, относится к классу сверхдиффузных галактик, то есть галактик имеющих относительно большие размеры при низкой светимости. Но эта необычная галактика нарушает многие правила, выведенные для сверхдиффузных галактик.

Большинство других сверхдиффузных галактик (концепция, относительно новая для астрономов) расположены внутри густонаселенных, бурлящих скоплений галактик. Астрономы считают, что в результате мощных столкновений, происходящих в этих скоплениях, в космос выбрасываются, словно конфетти из хлопушки, сверхдиффузные галактики.

Однако галактика DGSAT I имеет уединенное расположение. Она почти не испытывала на протяжении своего существования столкновений с другими галактиками и поэтому, вероятно, мало изменилась со времени своего формирования, сообщается в заявлении, сделанном исследователями из обсерватории им. Кека, расположенной на Гавайях.

Для объяснения происхождения галактики DGSAT I ученые проанализировали ее химический состав при помощи спектроскопа Cosmic Web Imager обсерватории им. Кека. Полученные данные показали, что эта галактика не только «бледная», но и «анемичная» – в ее составе было обнаруженное пониженное по отношению к магнию количество железа. Этот факт весьма необычен, поскольку, как правило, при взрывах сверхновых в космос выбрасываются оба этих металла в определенном соотношении.

«Пока мы не до конца понимаем наблюдаемого соотношения между этими элементами, однако одна из рабочих версий предполагает, что мощные взрывы сверхновых привели к тому, что размер галактики пульсировал в эпоху ее формирования, в результате чего отношение магния к железу возросло», – пояснил один из авторов исследования Аарон Романовски из Обсерваторий Калифорнийского университета, США.