Введение

Сферический компонент галактики, простирающийся за пределы её основного, видимого компонента. Галактическое гало — это протяжённый, приблизительно сферический компонент галактики, который выходит за пределы её основного, видимого компонента. Несколько различных компонентов составляют гало галактики:

звёздное гало,
галактическая корона (горячий газ, то есть плазма),
гало тёмной материи.

Различие между гало и основным телом галактики наиболее заметно в спиральных галактиках, где сферическая форма гало контрастирует с плоским диском. В эллиптических галактиках чёткого перехода между другими компонентами галактики и гало не наблюдается. Гало можно изучать, наблюдая за его влиянием на прохождение света от далёких ярких объектов, таких как квазары, находящихся на линии взгляда за рассматриваемой галактикой.

Звездный ореол

Звездное гало — это почти сферическая популяция полевых звезд и шаровых скоплений. Оно окружает большинство дисковых галактик, а также некоторые эллиптические галактики типа cD. Небольшая доля (около одного процента) звездной массы галактики приходится на звездное гало, что означает, что его светимость значительно ниже, чем у других компонентов галактики. Звездное гало Млечного Пути содержит шаровые скопления, звезды RR Lyrae с низким содержанием металлов и субкарлики. В нашем звездном гало звезды, как правило, старые (большинство старше 12 миллиардов лет) и бедные металлами, но существуют также галовидные скопления с наблюдаемым содержанием металлов, сравнимым со звездами диска. Звезды гало Млечного Пути имеют наблюдаемое радиальное разброс скоростей около 200 км/с и низкую среднюю скорость вращения около 50 км/с. Звездообразование в звездном гало Млечного Пути давно прекратилось.

Галактическая корона

Галактическая корона — это протяжённое распределение газа, окружающее галактику на больших расстояниях от её центра. Её можно обнаружить по характерному спектру излучения, указывающему на наличие газа HI (H I, 21-сантиметровая микроволновая линия) и других особенностей, выявляемых с помощью рентгеновской спектроскопии.

Ореол темной материи

Гало темной материи — это теоретическое распределение темной материи, простирающееся на протяжении всей галактики, далеко за пределы её видимых компонентов. Масса гало темной материи значительно превышает массу остальных компонентов галактики. Его существование постулируется для объяснения гравитационного потенциала, определяющего динамику тел внутри галактик. Природа гало темной материи является важной областью современных исследований в космологии, особенно в отношении её связи с формированием и эволюцией галактик. Профиль Наварро — Френк — Уайта — это широко принятый профиль плотности гало темной материи, полученный с помощью численного моделирования. Он описывает массовую плотность гало темной материи как функцию *r*, расстояния от центра галактики:

где *r<sub>s</sub>* — характеристический радиус модели, *ρ<sub>crit</sub>* — критическая плотность (где *H<sub>0</sub>* — постоянная Хаббла), а *δ<sub>c</sub>* — безразмерная постоянная. Однако невидимый компонент гало не может распространяться с таким профилем плотности бесконечно; это привело бы к расходящемуся интегралу при вычислении массы. Тем не менее, он обеспечивает конечный гравитационный потенциал для всех. Большинство измеряемых величин относительно нечувствительны к распределению массы во внешнем гало. Это следствие законов Ньютона, которые утверждают, что если форма гало сфероидальная или эллиптическая, то чистого гравитационного эффекта от массы гало на расстоянии *r* от центра галактики на объект, находящийся ближе к центру галактики, не будет. Единственной динамической величиной, связанной с размером гало, которую можно ограничить, является скорость убегания: самые быстрые движущиеся звёздные объекты, всё ещё гравитационно связанные с Галактикой, могут дать нижнюю оценку профиля массы на внешних краях тёмного гало.

Формирование галактических гало

Формирование звездных гало происходит естественным образом в холодной модели темной материи Вселенной, в которой эволюция систем, таких как гало, происходит снизу вверх, то есть крупномасштабная структура галактик формируется, начиная с малых объектов. Гало, состоящие как из барионной, так и из темной материи, образуются в результате слияний. Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что формирование галактических гало может быть также обусловлено усилением гравитации и присутствием первичных черных дыр. Газ, приходящий от слияний гало, идет на формирование центральных галактических компонентов, а звезды и темная материя остаются в галактическом гало. С другой стороны, считается, что гало галактики Млечный Путь образовалось из потока "Кробашка Гайи".