В симуляции карликовые спутники уплотняются по разным путям

Авторы взяли карликовые галактики-спутники из симуляции TNG50 и не просто посмотрели, какие из них маленькие и плотные, а проследили, как они к этому пришли. Сначала они отобрали объекты с массой звёзд в заданном диапазоне и убрали те, что могли быть техническими артефактами симуляции. Потом разделили галактики на «компактные» и «обычные» по их положению на зависимости между размером и массой — то есть сравнивали их не в вакууме, а с похожими по массе системами.

Дальше они сопоставили компактные и обычные спутники с их историей роста и взаимодействий. Для одной группы выяснилось, что компактность связана с более бедным окружением: там было меньше слияний, а газ падал в галактику с меньшим угловым моментом, то есть с меньшим «закрутом». Такой приток легче стекает к центру и подпитывает плотное звездообразование, сжимая галактику изнутри. Это похоже на то, что раньше уже находили у центральных галактик, только здесь эффект увидели у спутников.

Для другой, более тяжёлой в смысле потери тёмной материи группы причина оказалась другой: внешние звёзды срывает приливными силами хозяина, и галактика становится компактнее в основном за счёт потери периферии. Авторы заметили ещё и третью, менее уверенную дорожку: у части очень металло-богатых спутников с малым содержанием тёмной материи уплотнение начинается со вспышки звездообразования после сжатия газа давлением среды рядом с первым сближением с крупной галактикой, а затем процесс продолжается уже во время приливного разрыва. То есть компактные карликовые спутники в этой симуляции не имеют одного универсального сценария — путь зависит от того, насколько они изолированы, сколько у них тёмной материи и как именно они падают в более крупную систему.