Телескоп "Гершель" показал астрофизикам мощное столкновение далёких галактик

Космический телескоп "Гершель", который совсем недавно прекратил свою работу, успел передать астрономам снимки, которые оказались очень важными для современной науки. Учёные смогли разглядеть на них столкновение двух гигантских галактик в 11 миллиардах световых лет от Земли, которые состояли из 400 миллиардов звёзд. В результате столкновения на свет начали появляться новые звёзды, по 2000 штук в год.

Исследования этого интересного явления учёные продолжили с помощью телескопов NASA "Хаббл" (Hubble Space Telescope) и "Чандра" (Chandra X-ray Observatory), а также наземной обсерватории Кека (W. M. Keck Observatory).

Напомним, что чем дальше расположены от нас объекты, тем раньше в истории Вселенной происходили события с их участием. Поэтому столкновения двух галактик, находящихся в 11 миллиардах световых лет от нас, происходили всего через три миллиарда лет после Большого взрыва (13,8 миллиардов лет назад), а сегодня астрономы могут понаблюдать за этим космическим явлением.

Этот далёкий объект, в 10 раз превышающий размеры Млечного Пути, получил кодовое название HXMM01.

Считалось, что молодая Вселенная, которой на тот момент было лишь три миллиарда лет, состояла из красных эллиптических галактик, "населённых" старыми звёздами. Но учёным было непонятно, образовывались ли эти огромные галактики путём слияния двух небольших или столкновения двух звёздных скоплений ещё большего размера. Пример HXMM01 показал, что, скорее всего, происходило последнее.

"Мы наблюдаем раннюю фазу существования этих галактик. Повышенная активность в производстве звёзд будет наблюдаться относительно недолго", — рассказывает ведущий автор исследования Хай Фу (Hai Fu) из университета Калифорнии.

"Это галактическое слияние постоянно производит новые звёзды, но разглядеть их крайне трудно, ведь они все окутаны туманом из пыли. Без высокочувствительных инфракрасных детекторов "Гершеля" мы бы наверняка не смогли увидеть за слоем пыли всего того, что там происходит", — поясняет соавтор исследования Асанта Курэй (Asantha Cooray).

На самом деле, слияния галактик — довольно распространённое явление в молодой Вселенной. Но HXMM01 выделяет то, что оно производит огромное количество звёзд при очень крупных размерах галактик. Для сравнения: в нашей галактике, Млечном Пути, ежегодно рождается две или три звезды, тогда как HXMM01 производит более 2000.

Все эти звёзды образуются из богатых газом облаков, которые появились в результате столкновения галактик.

"То, что мы зафиксировали такое редкое явление, поможет лучше понять природу ранней Вселенной. HXMM01 — недостающее звено её эволюции. Это как если бы мы не знали, что было между крылатыми динозаврами и птицами", — заявили учёные в пресс-релизе университета.

До сих пор считалось, что в ранней Вселенной имели место лишь медленные слияния небольших галактик, но этот пример показал, что также происходили очень быстрые и мощные столкновения, в результате которых появлялось множество новых звёзд.

Открытие также помогло понять, как образовались эллиптические галактики, и почему они перестали производить звёзды. Другие астрономы считали, что в центре каждого такого звёздного скопления находится сверхмассивная чёрная дыра, которая усиливает потоки ветра и таким образом выбрасывается газ. Но Курэй и его коллеги с помощью наблюдения за HXMM01 нашли доказательства другой версии. В момент мощного столкновения двух галактик происходит выброс газа, который поглощается звёздами, в результате чего последние в скором времени выгорают.

Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature.

https://www.youtube.com/embed/JDk_VKM-fEM

НЕДОСТАЮЩЕЕ ЗВЕНО: СЛИЯНИЕ ГАЛАКТИК

Астрономам удалось обнаружить редкий объект, представляющий собой две крупные сливающиеся галактики на переходной стадии. Находка позволит прояснить тайны происхождения сверхгигантских эллиптических галактик.

Все фотографии »

Редкий массивный объект был замечен на снимках, сделанных космической обсерваторией Herschel. Дальнейшие исследования с помощью ряда наземных и космических телескопов, включая Hubble и Spitzer, поведали историю двух галактик, сцепившихся в яростном вихре звездообразования. Когда-нибудь они угомонятся, слившись в одну сверхгигантскую эллиптическую галактику. Находка позволяет разгадать одну из тайн астрономии. Когда наша Вселенная, возраст которой насчитывает около 14 млрд лет, была намного моложе (3–4 млрд лет), она служила пристанищем для множества красноватых галактик эллиптической формы, состоявших из старых звезд. Астрономы задавались вопросом, стали ли эти галактики результатом быстрого слияния пары крупных объектов или формировались на протяжении длительного периода путем поглощения все новых и новых небольших галактик. Новое исследование показывает, что сверхгигантские эллиптические галактики – все-таки результат одного, но грандиозного столкновения. Астрономы застали объект HXMM01 на относительно коротком переходном этапе его существования. Пара галактик усеяна множеством зарождающихся звезд, укрытых облаками космической пыли, проникнуть сквозь которую мог только «глаз» Herschel, обладавший «зрением» в дальнем ИК-диапазоне. Несмотря на то что миссия Herschelподошла к концу из-за истощения запасов жидкого гелия, ученые продолжают анализировать громадный объем полученных данных – и совершать открытия. При первом «знакомстве» с объектом HXMM01, расположенном в 11 млрд световых лет от Земли, астрономы решили, что это искаженные зеркальные копии одной и той же галактики – довольно распространенный эффект, возникающий, когда гравитационные «линзы» на переднем плане галактики оказывают влияние на свет, идущий от дальних объектов. Но, приглядевшись, ученые поняли, что перед ними – действительно две массивных сливающихся галактики, кипящие звездообразованием. Там зарождается около 2000 звезд в год (для сравнения – наш Млечный путь «зажигает» только 2–3 звезды в год), общее количество звезд в HXMM01 – около 400 млрд. Изучение HXMM01 позволило ответить на вопрос о том, почему гигантские эллиптические галактики так интенсивно развивались в молодой Вселенной – а потом звездообразование в них быстро сошло на нет. Согласно одной из гипотез, звездный ветер, источниками которого служат аккреционные диски черных дыр в центрах галактик, «выдувал» прочь газ, служащий необходимым материалом для образования новых звезд. Но исследования пары сливающихся галактик – «недостающего звена» в цепочке развития подобного рода объектов – позволили подтвердить другое предположение: интенсивное звездообразование быстро расходует весь «строительный материал» и затухает из-за его дефицита.       По материалам NASA Jet Propulsion Laboratory, W. M. Keck Observatory http://www.popmech.ru/article/13224-nedostayuschee-zveno/