Вселенная умеет создавать объекты таких размеров, что привычные земные масштабы перестают что-либо значить. Один из самых впечатляющих примеров — галактика IC 1101.
Используя самые глубокие на сегодняшний день наблюдения этого объекта, астрономы смогли точнее определить границу его основного звездного тела. Она находится примерно в 260 килопарсеках от центра галактики.
Получается, что диаметр IC 1101 достигает примерно 1,7 миллиона световых лет. По словам исследователей, это делает ее крупнейшей известной галактикой на сегодняшний день.
Для сравнения, звездный диск Млечного Пути примерно в 20 раз меньше по диаметру. Есть и другой способ представить этот масштаб: если бы IC 1101 поместили между Млечным Путем и галактикой Андромеды, ее основное звездное тело почти перекрыло бы расстояние между ними.
При этом галактика, судя по всему, все еще продолжает расти.
IC 1101 давно известна как исключительно крупный объект. Она находится в центре скопления галактик Abell 2029 и содержит огромное количество звезд. Однако определить ее реальные размеры оказалось непросто.
У галактик нет четкой границы, подобной поверхности планеты. Чем дальше от центра, тем более разреженными становятся звезды, пока их слабое свечение постепенно не начинает сливаться с рассеянным светом окружающего скопления.
Поэтому край галактики — это не точка, за которой внезапно исчезают звезды. Исследователи искали расстояние, на котором основное звездное тело перестает вести себя как единая структура.
Для этого ученые получили самые глубокие изображения IC 1101 с помощью 2,5-метрового телескопа Исаака Ньютона в обсерватории Роке-де-лос-Мучачос в Испании.
Но получение снимков было лишь началом. Астрономам пришлось тщательно удалять рассеянный свет от звезд переднего плана и очень яркой центральной области самой IC 1101. Это необходимо потому, что свет ярких объектов рассеивается телескопом и атмосферой и может выглядеть как настоящее слабое свечение на окраинах галактики.
После очистки изображений исследователи начали отслеживать, как свойства IC 1101 меняются по мере удаления от ее центра.
На расстоянии примерно 260 килопарсеков одновременно произошло сразу несколько изменений: поменялось распределение света, цвет звезд, количество звездной массы, а также форма и ориентация галактики.
Причем эти изменения наблюдались примерно на одном расстоянии в разных направлениях. Именно поэтому ученые считают эту область границей основного звездного тела IC 1101. Его полный диаметр составляет около 520 килопарсеков, или 1,7 миллиона световых лет.
Однако после удаления рассеянного света обнаружилось нечто еще более интересное.
Вокруг галактики стали заметны чрезвычайно тусклые структуры. Некоторые из них оказались асимметричными, другие напоминали нити или вытянутые выбросы. Исследователи считают, что они могут быть остатками прошлых взаимодействий IC 1101 с более мелкими галактиками и поглощения их вещества.
Эти структуры не выглядели случайными колебаниями фона. Вместо этого вокруг IC 1101 обнаружилась сложная область крайне слабого свечения, указывающая на то, что галактика до сих пор собирает вещество на своих окраинах.
Именно поэтому у IC 1101 одновременно может существовать определяемая граница и продолжаться рост. Найденная граница обозначает край основного тела, в котором сосредоточена большая часть звезд галактики. Но сама система на этом не заканчивается.
За ее пределами продолжают накапливаться звезды и остатки более мелких галактик, постепенно увеличивая и без того гигантскую структуру.
Некоторые из обнаруженных внешних образований также совпадают по направлению с крупными возмущениями в рентгеновском излучении вокруг IC 1101. Это излучение связано с горячим газом, который, по мнению исследователей, мог сохранить след столкновения со сравнительно небольшим скоплением галактик, произошедшего несколько миллиардов лет назад не строго по центральной оси.
Такие следы помогают понять, каким образом галактики способны вырастать до настолько огромных размеров. IC 1101, судя по всему, увеличивалась прежде всего за счет поглощения и слияния с другими галактиками, а остатки этих событий до сих пор сохраняются на ее окраинах.
При этом исследователи не утверждают, что IC 1101 представляет абсолютный предел возможного размера галактики. Во Вселенной могут существовать еще более протяженные системы, которые пока просто не изучались с такой же глубиной и тщательностью.
Однако сейчас IC 1101 остается одним из лучших известных примеров того, насколько большой галактика вообще способна стать в современной Вселенной.
Теперь ученые собираются применять тот же метод к другим гигантским галактикам. Они хотят выяснить, действительно ли IC 1101 является исключением или подобных колоссальных объектов существует больше, просто раньше их размеры не удавалось правильно определить.
Авторы исследования называют IC 1101 в некотором смысле «галактикой будущего». По мере развития Вселенной все больше массивных галактик могут достигать подобных размеров. В случае IC 1101 этот процесс, похоже, происходил особенно эффективно, позволяя уже сегодня увидеть, как в будущем могут выглядеть многие крупнейшие галактики.
Исследование принято к публикации в журнале Astronomy & Astrophysics.
