Ярчайшая галактика скопления

На изображении, полученном на телескопе «Хаббл», представлено скопление галактик Abell S0740, находящееся на расстоянии более 450 млн световых лет в созвездии Центавра. Гигантская эллиптическая галактика ESO 325-G004 находится в центре скопления и достигает массы 100 млрд масс Солнца.

Ярчайшая галактика скопления (англ. brightest cluster galaxy, BCG) — самая яркая галактика в скоплении галактик. Среди данного класса галактик встречаются наиболее массивные галактики во Вселенной. Чаще всего ярчайшие галактики являются эллиптическими галактиками, находящимися вблизи геометрического и кинематического центра скопления галактик, то есть на дне потенциальной ямы. Зачастую с ярчайшей галактикой скопления совпадает по пространственному расположению пик рентгеновского излучения скопления[1].

Ниже представлены сценарии формирования ярчайших галактик:

• Поток охлаждения — звездообразование происходит в центральном потоке внутри областей повышенной плотности в рентгеновском гало галактики.

Исследование аккреции звезд в ярчайших галактиках[2] поставило под сомнение данную теорию.[3] Две другие теории лучше согласуются с наблюдениями.

• Галактический каннибализм — галактики смещаются к центру скопления вследствие динамического трения и приливного воздействия.[4]
• Слияние галактик — быстрые слияния нескольких галактик могут происходить при коллапсе скопления.[5]

Модель каннибализма можно отличить от модели слияний по свойствам периода образования ярчайших галактик. В первом случае в проэволюционировавшем скоплении присутствует много маленьких галактик, а модель слияния подразумевает иерархическую космологическую модель слияния вследствие коллапса скопления. Показано, что уменьшение орбит галактик в скоплении недостаточно эффективно для объяснения роста ярчайших галактик.[6] Модель слияния считается более вероятной,[7] но недавние наблюдения не согласуются с некоторыми её предсказаниями. Например, было обнаружено, что масса звёздной компоненты ярчайшей галактики была сформирована гораздо раньше, чем предсказывает модель слияний.[8]

Ярчайшие галактики делят на несколько классов: гигантские эллиптические галактики (gE), D-галактики и cD-галактики.[9] cD- и D-галактики демонстрируют протяжённые диффузные оболочки, окружающие эллипсоидальное ядро. Профиль поверхностной яркости зачастую описывается законом Серсика, двойным профилем Серсика или законом де Вокулёра. Различная параметризация профиля яркости и слабое излучение диффузной оболочки приводит к несовпадениям определяемых размеров данных объектов.

Примечания

1. Lin and Mohr (2004), K-band Properties of Galaxy Clusters and Groups: Brightest Cluster Galaxies and Intracluster Light Архивная копия от 25 сентября 2018 на Wayback Machine
2. McNamara and O’Connell (1989), Star formation in cooling flows in clusters of galaxies Архивная копия от 26 апреля 2020 на Wayback Machine
3. Motl et al. (2004), Formation of Cool Cores in Galaxy Clusters via Hierarchical Mergers Архивная копия от 26 апреля 2020 на Wayback Machine
4. J. Ostriker and M. Hausman (1977), Cannibalism among the galaxies - Dynamically produced evolution of cluster luminosity functions Архивная копия от 29 июня 2014 на Wayback Machine
5. D. Merritt (1984), Relaxation and tidal stripping in rich clusters of galaxies. II - Evolution of the luminosity distribution Архивная копия от 26 апреля 2020 на Wayback Machine
6. D. Merritt (1985), Relaxation and tidal stripping in rich clusters of galaxies. III Growth of a massive central galaxy Архивная копия от 23 октября 2018 на Wayback Machine
7. J. Dubinski (1998), The Origin of the Brightest Cluster Galaxies Архивная копия от 20 июля 2017 на Wayback Machine
8. Collins et al. (2009) Early assembly of the most massive galaxies
9. Matthews, T. A., Morgan, W. W. and Schmidt, M. (1964). A Discussion of Galaxies Identified with Radio Sources Архивная копия от 29 июня 2014 на Wayback Machine