Галактика Arp 78: спираль, которой сосед накачал рукав

Далеко за звездами Млечного Пути, в созвездии Овна, лежит спиральная галактика, у которой один рукав заметно длиннее и ярче остальных. Это NGC 772, она же Arp 78. Ее форму исказил небольшой, но плотный сосед, и на глубоком снимке австрийского астрофотографа хорошо видно, чем это обернулось для галактики.

Где находится галактика Arp 78 и насколько она велика

До NGC 772 около 100 миллионов световых лет. В поперечнике она достигает примерно 200 тысяч световых лет, то есть вдвое превосходит Млечный Путь. Галактику открыл Уильям Гершель 29 ноября 1785 года. Спустя почти два века Хэлтон Арп включил ее под номером 78 в свой «Атлас пекулярных галактик» и описал как спираль с небольшим, но ярким компактным спутником.

С нашей Галактикой у NGC 772 есть общая черта: вокруг нее тоже обращаются спутники, небольшие галактики, связанные с ней гравитацией. Есть и различие. У NGC 772 нет перемычки, вытянутой звездной структуры в центре, которую можно увидеть у многих спиралей, в том числе у Млечного Пути.

Почему у NGC 772 один рукав длиннее остальных

Главный спутник, компактная эллиптическая галактика NGC 770, виден на снимке прямо под большой спиралью. Его притяжение действует на ближний и дальний края диска NGC 772 с разной силой. Этой разницы, приливной силы галактического масштаба, хватает, чтобы растянуть внешние области диска. Похожим образом Луна поднимает приливы в океанах Земли, только здесь деформируется целый звездный остров.

В результате внешний рукав будто «накачан»: он вытянут, асимметричен и огибает галактику почти по кругу. В 2022 году его подробно сфотографировал телескоп «Джемини-Север» на Гавайях, а центральную часть галактики за несколько лет до этого снимал «Хаббл».

Голубые скопления: звезды моложе 15 миллионов лет

Вытянутый рукав тянется вдоль изогнутых пылевых полос, и по всей его длине рассыпаны голубые звездные скопления. Когда приливы сжимают газ во внешнем диске, в нем начинают рождаться новые звезды.

Ультрафиолетовый телескоп GALEX показал, что свечение галактики в ультрафиолете простирается гораздо дальше ее видимой границы. Позже группа астрономов получила глубокие снимки Arp 78 на 3,5-метровом телескопе WIYN в линии водорода, которая выдает области звездообразования. Этот водородный рисунок совпал с ультрафиолетовым до мелких деталей. Очагам звездообразования во внешних рукавах оказалось меньше 15 миллионов лет, и в видимом свете они выглядят бледно как раз из-за своей молодости. По оценке авторов, эти структуры состоят из свежих звезд, наложенных на более старое население, которое приливы вырвали из основного диска. Суммарно там образуется около пятой части массы Солнца в год.

Три сверхновые за двадцать лет

Массивные звезды живут недолго и заканчивают жизнь взрывом, поэтому в галактике с активным звездообразованием часто вспыхивают сверхновые. В августе 2003 года в NGC 772 нашли сверхновую SN 2003hl. Французский любитель Жан-Мари Льяпассе продолжал следить за ней на 28-сантиметровом рефлекторе, и 8 октября заметил на снимке вторую, SN 2003iq. Несколько недель обе сверхновые светились в галактике одновременно. В 2022 году обзор Pan-STARRS добавил к ним третью, SN 2022qze. Все три относятся ко II типу, то есть это взрывы массивных звезд.

Глубокая экспозиция вытащила из темноты слабые звездные потоки вокруг NGC 770. Это вещество, растянутое во время взаимодействия галактик. Размытый эллиптический силуэт спутника хорошо контрастирует с колючими звездами переднего плана. Эти звезды принадлежат нашему Млечному Пути, а лучи-крестики вокруг них возникают из-за дифракции на элементах конструкции телескопа. Мелкие овальные пятнышки по всему полю кадра – далекие фоновые галактики. Серые волокна, заметные в углах снимка, по всей видимости, представляют собой пыль нашей Галактики, подсвеченную ее звездами.

Источники

1. Galaxy NGC 772 – International Gemini Observatory / NOIRLab, 2022
2. Hubble Spots a Curious Spiral – NASA / ESA, 2019
3. Rescuing the Initial Mass Function for Arp 78 – R. Kotulla, U. Fritze, J. S. Gallagher III, The Astrophysical Journal Letters, 2008
4. Supernovae 2003hl and 2003iq in NGC 772 – Bright Supernovae