Наблюдая карликовую галактику I Zw 18 с помощью космического телескопа «Хаббл», Полихронис Пападерос из Университета Порту (Португалия) и Ёран Эстлин из Стокгольмского университета (Швеция) пришли к выводу, что, возможно, многие современные представления о формировании и эволюции галактик требуют существенного пересмотра.

I Zw 18 относится к числу наиболее изученных карликовых галактик, потому что среди галактик с самым активным звездообразованием она обладает одной из самых низких концентраций тяжёлых элементов. Кроме того, близость к Земле и необходимость всего лишь в трёхдневной выдержке позволяют получить изображения галактики с беспрецедентным разрешением.

Изображение I Zw 18, полученное с помощью трёх фильтров. В основном в видимом свете. В правом верхнем углу можно заметить карликовую галактику I Zw 18C. (Здесь и ниже изображения авторов работы.)

Анализ новых данных позволил обнаружить газовое гало, которое в 16 раз больше основной части галактики и к тому же лишено звёзд. Это гало — результат огромного количества энергии, вырабатываемой процессами звездообразования. Энергия нагревает холодный газ галактики, и он в итоге излучает количество света, сопоставимое с тем, которое испускает звездная составляющая. Это явление называется небулярной эмиссией (nebular emission).

«Впервые получено непосредственное доказательство того, что в ранней Вселенной молодые галактики, переживавшие вспышку звездообразования, были окружены огромным ореолом небулярной эмиссии, — поясняет г-н Пападерос. — Подобное гало становится результатом выхода энергии из тысяч массивных звёзд, ставших сверхновыми вскоре после формирования».

До сих пор предполагалось, что в отдалённых галактиках, которые не удаётся снять с достаточно высоким разрешением, чтобы отличить небулярную эмиссию от света звёзд, газ занимает ту же область, что и звёзды, и именно звёзды несут ответственность за основную долю излучения.

Однако, судя по результатам нового исследования, галактики, переживающие вспышку звездообразования, возможно, не подчиняются сему правилу. Это может привести, например, к коррекции оценки звёздной массы, которая рассчитывается, исходя из общей светимости галактики. По новым данным, примерно половина излучения приходится на гало.

Другое важное следствие заключается в том, что, по всей видимости, небулярную эмиссию порой принимают за звёздный диск. Таким образом, галактики, находящиеся на ранних стадиях образования, ошибочно классифицируются как полностью сформировавшиеся спиральные или эллиптические.

Учёные пришли к выводу, что I Zw 18 очень молода: большинству её звёзд меньше миллиарда лет.

Это изображение I Zw 18 тоже получено с помощью трёх фильтров и тоже в основном в видимом свете. Накладывающиеся друг на друга контуры обозначают области звездообразования.