Ультрафиолетовый избыток в ранних галактиках связали с растворенными шаровыми скоплениями

Астрономы, используя космический телескоп Hubble, получили новые доказательства связи ультрафиолетового избытка в ранних галактиках с растворением богатых металлами шаровых скоплений. Исследование опубликовано на сервере препринтов arXiv.

Ультрафиолетовый избыток (UV upturn) наблюдается в центре многих эллиптических галактик в далёком ультрафиолете. Его происхождение долгое время оставалось загадкой. Считается, что он вызван звёздами экстремальной горизонтальной ветви с повышенным содержанием гелия.

Учёные проанализировали снимки двух галактик раннего типа — одной с ярким ультрафиолетовым избытком и другой с тусклым. Наблюдения велись в четырёх фильтрах камеры WFC3: F275W, F390W, F475W и F850LP.

Оказалось, что цветовой индекс F475W-F850LP, связанный с металличностью, уменьшается от центра к краю галактик, что соответствует известным градиентам содержания металлов. При этом индекс F275W-F390W, чувствительный к содержанию гелия и азота, наоборот, растёт с радиусом.

Это как раз ожидается в рамках сценария множественных звёздных популяций (MP scenario), предложенного ранее. Согласно ему, ультрафиолетовый избыток создаётся звёздами второго поколения, обогащёнными гелием и азотом, которые появляются при разрушении массивных шаровых скоплений.

В галактике с ярким UV upturn градиент индекса F275W-F390W оказался значительно больше, чем в галактике со слабым избытком. Это прямо подтверждает предсказания модели: чем больше растворённых скоплений, тем сильнее ультрафиолетовое излучение.

Открытие помогает лучше понять эволюцию галактик и роль шаровых скоплений в формировании звёздного населения. Метод, основанный на широкополосной фотометрии, может быть использован для поиска подобных процессов в других галактиках.