SkyFlux
Галактика M83, Южная Вертушка, глазами ALMA: карта холодного молекулярного газа
Опубликовано · Обновлено
На новом изображении обсерватории ALMA в Чили спиральная галактика M83 видна не в свете звёзд, а в слабом радиоизлучении холодного газа — материала, из которого рождаются новые звёзды. Измерения этого газа показывают, что его плотность и температуру определяют в первую очередь вращение галактики, её перемычка и спиральные рукава, а молодые звёзды — в меньшей степени.
Галактика в свечении строительного материала звёзд
Галактика M83, известная также как Южная Вертушка, находится примерно в 15 миллионах световых лет от нас, в созвездии Гидра. На обычных фотографиях это яркая спираль из звёзд и пыли. ALMA — система радиоантенн на плато Чахнантор в чилийских Андах — видит другое: миллиметровое излучение молекул в холодных газовых облаках.
Эти облака важны потому, что почти каждая звезда рождается при сжатии такого облака. Загоревшись, звёзды нагревают газ вокруг себя и мешают облаку сжиматься дальше, а вращение галактики при этом постоянно перемешивает вещество. Вместе эти процессы определяют, с какой скоростью в галактике появляются новые звёзды.
M83 — удобный объект для таких исследований, и причин тому две. Эта галактика очень похожа на наш Млечный Путь — тоже спиральную галактику с перемычкой в центре. Кроме того, мы видим её почти плашмя, поэтому рукава, перемычка и промежутки между ними хорошо различимы и не накладываются друг на друга.
Газом управляют не звёзды, а строение галактики
Изображение получено в исследовании под руководством Дзина Коды, опубликованном в The Astrophysical Journal в 2025 году. Группа составила карты излучения монооксида углерода (CO) — молекулы, по которой астрономы прослеживают холодный газ, — в двух спектральных линиях CO — на двух определённых длинах волн. Разрешение позволило различить детали размером около 150 световых лет. Линия с более короткой длиной волны соответствует переходу с более высокого энергетического уровня молекулы, поэтому в этой линии светится только более плотный или более тёплый газ. Значит, отношение яркостей двух линий служит и термометром, и показателем плотности.
Карта этого отношения повторяет структуру галактики. В промежутках между рукавами оно низкое, в рукавах и перемычке растёт, а в самом центре достигает максимума. Для рукавов и перемычки это означает, что плотность газа, его температура или и то и другое там примерно в два-три раза выше, чем между рукавами. Отношение повышено даже на тех участках рукавов, где звёзды не образуются, — значит, состояние газа там меняют сами рукава, а не звёзды. Рядом со скоплениями молодых звёзд отношение поднимается ещё выше, но лишь локально.
Авторы приходят к выводу, что состояние большей части газа в диске M83 определяется вращением галактики, её перемычкой и рукавами, а нагрев от новых звёзд ограничен их ближайшим окружением. Поскольку в более ранних работах о Млечном Пути и других спиральных галактиках с перемычкой были получены похожие результаты, авторы считают, что такая картина, скорее всего, обычна для подобных галактик.
Где и когда искать M83
Координаты M83: прямое восхождение 13 ч 37 мин, склонение −29° 52′. При таком склонении галактика вообще не восходит для наблюдателей севернее примерно 60° северной широты, а в Москве поднимается над южным горизонтом лишь примерно на 4°. Из большей части Европы её тоже трудно увидеть. В южном полушарии это лёгкая цель: южнее примерно 60° южной широты M83 никогда не заходит, а около 30° южной широты проходит почти через зенит.
В октябре M83 находится на небе близко к Солнцу, и её не видно. К концу года галактика возвращается на утреннее небо, в середине апреля оказывается напротив Солнца и потому выше всего поднимается в середине ночи, а с мая по сентябрь видна по вечерам.
M83 — одна из самых ярких спиральных галактик на небе: её видимая звёздная величина около 7,5. Галактику можно увидеть в бинокль там, где она поднимается достаточно высоко над горизонтом, но лишь как маленькое тусклое туманное пятнышко, а не как спираль с фотографий. В средних северных широтах M83 трудно разглядеть даже в телескоп: Шарль Мессье, наблюдавший из Парижа в 1781 году, записал, что заметить её можно лишь с величайшим напряжением внимания. NASA называет июнь самым удобным месяцем для наблюдений: в это время M83 хорошо видна по вечерам. А вот холодный газ с этого изображения недоступен ни глазу, ни оптическому телескопу: он светится в миллиметровом диапазоне, который регистрируют только радиотелескопы, такие как ALMA.
Источники и лицензии
- Обсерватория ALMA, «A swirling galaxy» (5 октября 2026 года) — Изображение, описание того, что на нём видно (свечение молекул холодного газа — материала для звездообразования), расстояние 15 миллионов световых лет, сходство M83 с Млечным Путём, вид почти плашмя. Лицензия изображения CC BY 4.0 согласно https://www.almaobservatory.org/en/copyright-notice/ . https://www.almaobservatory.org/en/audiences/a-swirling-galaxy/
- ESO, изображение недели (Picture of the Week) potw2640a (5 октября 2026 года) — Первая публикация того же изображения со ссылкой на научную статью и сравнением со снимком в видимом свете. https://www.eso.org/public/images/potw2640a/
- Koda, Egusa, Hirota et al., The Astrophysical Journal 986, 29 (2025), «Dynamically Driven Evolution of Molecular Gas in the Barred Spiral Galaxy M83 Traced by CO J = 2–1/1–0 Line Ratio Variations» — Карта отношения линий CO 2–1/1–0 с разрешением 46 пк; отношение низкое между рукавами и высокое в перемычке и рукавах (плотность или температура выше в 2–3 раза), в том числе в рукавах без звездообразования, ещё выше вблизи областей H II; влияние звёзд локально; состояние газа определяется структурой и вращением галактики; вероятно, это общее свойство спиральных галактик с перемычкой. https://doi.org/10.3847/1538-4357/add1dc
- NASA, каталог Мессье телескопа «Хаббл» (Hubble Messier Catalog), Messier 83 — Созвездие Гидра, видимая звёздная величина 7,5, одна из самых ярких спиральных галактик, видна в бинокль, легче всего наблюдать в июне. https://science.nasa.gov/mission/hubble/science/explore-the-night-sky/hubble-messier-catalog/messier-83/
- SIMBAD (CDS), M 83 — Координаты: прямое восхождение 13 ч 37 мин 00,9 с, склонение −29° 51′ 57″ (J2000), V = 7,52. https://simbad.cds.unistra.fr/simbad/sim-id?Ident=M83
- JPL Horizons — Положение Солнца на даты с октября 2026 по июль 2027 года; по нему рассчитано, когда M83 доступна для наблюдений. https://ssd.jpl.nasa.gov/horizons/
- SEDS, база данных объектов Мессье (Messier Database), Messier 83 — Шарль Мессье внёс M83 в свой каталог в Париже 17 февраля 1781 года и записал, что её можно увидеть «лишь с величайшим напряжением внимания»; из средних северных широт это один из самых трудных объектов каталога Мессье. http://www.messier.seds.org/m/m083.html
