Астрономы выяснили, как сильно "худеют" галактики после слияний

Суперкомпьютерная модель Вселенной помогла ученым выяснить, что сталкивающиеся галактики почти всегда теряют до трети своей темной и видимой материи после слияния друг с другом вне зависимости от размеров скоплений, в которых они живут, говорится в статье, размещенной в электронной библиотеке arXiv.org

"Если мы сможем выяснить, как много массы теряют галактики во время этого процесса, мы сможем понять, какие физические законы и процессы дирижируют ростом и жизнью галактик. Это крайне важно для составления полной картины того, как галактики эволюционируют в особенно плотных уголках космоса", - рассказывает Гандхали Джоши (Gandhali Joshi) из университета Макмастера в Монреале (Канада).

По современным представлениям, столкновения и слияния галактик являются вполне обыденным явлением. С другой стороны, не совсем ясно, как часто происходили эти события в "детстве" и "юности" Вселенной. По данным специалистов НАСА, от 5% до 25% видимых галактик сталкиваются или уже объединились со своими ближайшими соседями, и в прошлом частота таких событий могла быть гораздо выше, чем сегодня.

Как рассказывает Джоши, подобные столкновения, как считали раньше ученые, протекают по совершенно разным сценариям в крупных скоплениях галактик и между одиночными галактиками или небольшими "семьями" из 20-30 таких объектов.

В первом случае, как показывают наблюдения за скоплениями из сотен тысяч галактик, их слияния приводят к тому, что итоговая галактика теряет значительную часть своей темной материи. Ее "съедает" центральная часть скопления, где сосредоточены самые тяжелые его обитатели. При слиянии отдельных галактик и галактик в небольших группах, как считали раньше ученые, ничего подобного не происходит.

Суперкомпьютерная модель Вселенной, созданная Джоши и ее коллегами, показывает, что это на самом деле не так - галактики в таких небольших "семьях" фактически всегда теряют около 35-40% от своей массы при слиянии друг с другом, а не только при объединениях с более крупными скоплениями галактик.

Что интересно, галактики-одиночки избегают подобной судьбы - они теряют около 12% от своей массы при присоединении к большой "семье". С другой стороны, в дальнейшем они начинают "худеть" под действием притяжения других галактик группы гораздо быстрее, чем "семейные" галактики, что в конечном итоге уравновешивает их потери.

Главным движущим фактором в "похудании" галактик, как показывают расчеты астрофизиков, являются скопления темной материи, заставляющие галактики терять массу еще до того, как они присоединились к своей новой "семье". Как надеются авторы статьи, их расчеты помогут нам понять, чем является темная материя и как она "дирижирует" жизнью и эволюции крупнейших скоплений звезд во Вселенной.