Образование гигантских галактик интригует исследователей уже несколько десятилетий. В недавнем исследовании международная группа астрофизиков утверждает, что обнаружила различные места рождения эллиптических галактик и находится на пороге решения загадки их генезиса. По мнению ученых, эти массивные, выпуклые структуры являются результатом динамического процесса, сочетающего в себе галактические взаимодействия и аккрецию холодного газа.
Галактики делятся на две основные морфологические категории. С одной стороны, это спиральные галактики, которые можно узнать по форме «рук», обвивающих центральную выпуклость. Эти рукава, состоящие из газа и молодых звезд, являются местом интенсивного звездообразования. Некоторые из спиралей также имеют галактические полосы — прямые линии звезд в центре структуры.
С другой стороны, существуют сфероидальные галактики, в том числе эллиптические. В отличие от спиралей, эти галактики без газа больше не образуют звезд. Они содержат только старые звезды, остатки динамичного прошлого, поэтому их называют «мертвыми галактиками».
В то время как механизмы формирования спиральных галактик сегодня хорошо задокументированы, механизмы формирования эллиптических галактик остаются в значительной степени теоретическими. Чтобы изучить их, нужно вернуться в прошлое, в период, когда Вселенной было всего 1,6 миллиарда лет, в «космический полдень» — время, когда в галактиках, богатых газом и пылью, образовывались чрезвычайно яркие звезды, что затрудняло их наблюдение с помощью имевшихся в то время инструментов.
Недавно исследователи из Саутгемптонского университета решили самостоятельно разобраться с этой загадкой. Доктор Аннаграция Пуглизи, соавтор исследования, поясняет в пресс-релизе: «Столкновение двух дисковых галактик привело к тому, что газ — топливо, из которого образуются звезды, — начал сжиматься к их центру, порождая миллиарды новых звезд». Он добавляет: «Эти космические столкновения произошли примерно восемь-двенадцать миллиардов лет назад, когда Вселенная переживала особенно активную фазу эволюции».
Анализ, проведенный с помощью ALMA
Для выполнения своей работы, опубликованной в журнале Nature, исследователи сотрудничали с международными организациями, в том числе с обсерваторией Цзыцзиньшань в Китае и Китайской академией наук. Они использовали данные, собранные крупнейшим в мире радиотелескопом Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), расположенным в пустыне Атакама в Чили.
Они проанализировали данные, собранные в рамках различных проектов, включая A3COSMOS и A3GOODS, чтобы изучить около сотни галактик из ранней Вселенной. ALMA позволил им наблюдать за распределением чрезвычайно интенсивного света, излучаемого этими галактиками в субмиллиметровом диапазоне. Они обнаружили, что центры галактик, характеризующихся интенсивным звездообразованием, по своей сути сферические.
Пересмотренная модель образования эллиптических галактик
В отличие от гипотезы о слиянии двух галактик после столкновения, исследователи утверждают, что эти сфероидальные галактики образовались в результате вспышек звездообразования, вызванных аккрецией холодного газа и галактическими взаимодействиями. «Эти галактики формируются быстро: газ засасывается внутрь, питая черные дыры и вызывая взрывы звезд, которые образуются со скоростью, в десять — сто раз превышающей скорость образования звезд в Млечном Пути», — объясняет доктор Цин-Хуа Тан, ведущий автор исследования.
Следующим шагом станет объединение данных ALMA с данными космических телескопов «Евклид» и «Джеймс Уэбб». «Это даст нам более полную картину формирования примитивных галактик и углубит наше понимание эволюции Вселенной с самых ее истоков», — заключает Пуглизи.
Читайте все последние новости астрофизики на New-Science.ru
