ИИ выявил иерархические пустоты в галактике NGC 628: эволюционный сценарий

Международная группа астрономов с помощью метода глубокого обучения BlendMask проанализировала изображение галактики NGC 628, полученное космическим телескопом JWST (камера MIRI на длине волны 7,7 мкм). В результате удалось автоматически выявить иерархические пустоты — области с пониженной яркостью, которые могут быть как пузырями, раздутыми звёздной обратной связью, так и динамически образованными структурами.

Сопоставление пустот с каталогами звёздных скоплений и ассоциаций показало, что лишь до 17,6% из них связаны с такими звёздными популяциями. При этом распределения пиковой яркости в B-диапазоне (HST) для пустот с ассоциациями и без них во многом перекрываются, что говорит о том, что многие связанные скопления остаются неидентифицированными или неправильно классифицированы.

Пустоты, ассоциированные со звёздными скоплениями, как правило, имеют меньший контраст интенсивности и большие размеры. Обнаружена антикорреляция между размером пустоты и её контрастом: более крупные пустоты имеют более пустые центры, вероятно, из-за более сильной обратной связи. Таким образом, пустоты могут служить дополнительным индикатором для поиска звёздных популяций и ограничения их физических свойств.

Для количественной оценки пространственных взаимосвязей между молекулярным газом (CO), излучением 21 мкм, H-альфа-источниками и пустотами исследователи построили девять сетей, связывающих каждую пару объектов. Среди них наиболее сильную пространственную связь демонстрируют источники 21 мкм и H-альфа. По сравнению с малыми пустотами, крупные демонстрируют постепенное увеличение расстояния от CO до 21 мкм, затем до H-альфа и, наконец, до пустот, что соответствует эволюционной последовательности в пространстве и времени.

Меньшие пустоты расположены ближе к молекулярным облакам, тогда как более крупные смещены сильнее. Молекулярные облака, связанные с пустотами, значительно массивнее и более эволюционированы, чем те, что не связаны с пустотами. Так, 68% молекулярных облаков, ассоциированных с пустотами, также связаны с источниками 21 мкм.

Эти результаты поддерживают эволюционный сценарий, в котором некоторые пустоты зарождаются внутри молекулярных облаков, растут под действием звёздной обратной связи и постепенно отделяются от родительских облаков. Работа опубликована на сервере arXiv (номер 2605.30533).