Слияния карликовых галактик могут делать их очень рассеянными и богатыми скоплениями

Авторы взяли пару простых, но тяжёлых для расчёта моделей: как ведут себя богатые газом карликовые галактики, если они сталкиваются и сливаются, и сравнили два варианта — 1:1 и 1:2 — с одиночной карликовой галактикой без столкновения. Смысл был в том, чтобы понять, может ли такое слияние не просто «перемешать» звёзды и газ, а собрать из них очень разреженную галактику с большим числом шаровых скоплений — то есть плотных звёздных «комков», которые часто живут в ореоле галактики.

Главный вывод в том, что после слияния остатки действительно становятся похожими на ultra-diffuse galaxies: звёздное вещество распухает до больших размеров и уже не держится за счёт вращения, как в обычной карликовой галактике, а в основном поддерживается случайными движениями звёзд. При этом газ не просто расходуется на звёзды: приливный нагрев и обратная связь от звездообразования выталкивают большую его часть далеко за пределы гало тёмной материи. Интересная деталь — само гало тёмной материи при этом остаётся «острым» по центру, то есть без сглаженного ядра.

Ещё важнее то, что звёздообразование после столкновения идёт не равномерно, а очень кучно: большая доля новой звёздной массы сразу оказывается связана в массивных скоплениях. После первого близкого прохода эта доля переваливает за половину и потом остаётся высокой. К финалу симуляции получаются системы с 20 и 39 кандидатами в шаровые скопления, причём эти скопления сидят ближе к центру, чем обычные звёзды поля. В одном из сценариев ещё и формируется ядро галактики: сначала скопления постепенно падают к центру, а потом там продолжается звездообразование уже на месте. Раньше такие цепочки проверяли не так подробно в идеализированных моделях с высоким разрешением, а здесь авторы ещё и сравнили свойства скоплений — массу, размер, скорость внутреннего движения и плотность — с тем, что реально наблюдают.