Ученые обнаружили гигантскую «мертвую» галактику в юной Вселенной

Астрофизики из США открыли гигантскую галактику в ранней Вселенной, в которой новые звезды перестали формироваться всего через 1,3 млрд лет после Большого Взрыва. Существование подобной галактики расходится с теориями, описывающими «смерть» галактик, сообщили в университете Калифорнии в Риверсайде.

«Еще до того, как Вселенной исполнилось два миллиарда лет, галактика XMM-2599 стала ультратяжеловесом, породив такое количество звезд, чья общая масса превышала солнечную в 300 млрд раз. Что более удивительно, почти все эти светила возникли в первый миллиард лет жизни мироздания, после чего XMM-2599 прекратила формировать новые звезды», – приводятся в сообщении слова астрофизика из университета Калифорнии в Риверсайде (США) Бенджамина Форреста, сообщает ТАСС.

Ученые полагают, что первые галактики появились в результате прямого гравитационного коллапса гигантских облаков газа. Они возникли в первые эпохи существования мироздания из-за небольших неравномерностей в распределении материи, которые возникли как  некое «эхо» процесса сверхбыстрого расширения Вселенной после Большого Взрыва.

Некоторые из этих сгустков материи превратилась в одиночные галактики, а другие – в родоначальников первых скоплений и суперскоплений галактик.

Продолжительное время астрономы считали, что масса первых галактик Вселенной была небольшой, однако в последние годы эти теории подвергаются сомнению, благодаря открытиям микроволнового телескопа ALMA и орбитальной обсерватории «Хаббл».

Сейчас ученые считают, что крупные галактики возникли примерно через 400-500 млн лет после Большого Взрыва, то есть практически сразу после того, как материя Вселенной охладилась до достаточно низких значений. Внутри них звезды формировались с рекордной скоростью, которая была гораздо больше типичных значения для Млечного Пути и его соседей.

Астрофизики открыли галактику, масса, размеры и история развития которой не укладываются в новые представления об облике юной Вселенной.

При анализе снимков, полученных при помощи телескопа Кека во время наблюдений за крупнейшими галактиками мироздания, исследователи обратили внимание на крупную галактику XMM-2599, расположенную в созвездии Кита на большом расстоянии от Земли. Объект был открыт несколько лет назад орбитальным рентгеновским телескопом XMM-Newton, до этого астрономы почти не обращали на него внимания. Ученые причисляли ее к числу обычных «мертвых» галактик, прекративших формировать новые звезды.

Американские ученые проанализировали структуру спектра этого объекта и выяснили, что сейчас он наблюдается в том состоянии, в котором он находился примерно 12 млрд лет назад, через 1,8 млрд лет после Большого Взрыва.  Таким образом,  XMM-2599 является одной из крупнейших древних галактик, которая на сегодняшний день известна ученым.

Кроме того, большая часть звезд галактики возникла практически одновременно, в короткий промежуток времени, который начался примерно через 750 млн лет после Большого Взрыва и закончился через 500 млн лет. Астрономы полагают, что в это время галактика порождала сотни новых звезд ежегодно, общая масса которых была в тысячи раз выше, чем у Солнца.

Это делает галактику XMM-2599 очень похожей, по словам ученых, на первые галактики Вселенной, изученные «Хабблом» и ALMA.

Астрономы пока не знают, что заставило эту галактику прекратить формирование новых звезд так скоро после Большого взрыва и  «умереть». В качестве одной из версий рассматривается вероятность «пробуждения» сверхмассивной черной дыры в ее центре, разогревшей все запасы холодного газа в галактике.  Однако ученые допускают, что это могло произойти и из-за резкого прекращения притока свежих материалов, формирующих звезды, из межгалактической среды.

«Само существование галактики XMM-2599 крайне сложно объяснить при помощи численных моделей. Они предсказывают существование крупных галактик в ранней Вселенной, однако они не предусматривают того, что процесс звездообразования в этих объектах может резко прекратиться. Наше открытие говорит о том, что мы должны пересмотреть механизмы, которые отвечают за прекращения формирования новых светил в подобных моделях», – пояснили ученые.

Ранее версию о черных дырах озвучивали и другие исследователи. По их мнению, благодаря необычайно высокой активности гигантских черных дыр в их центре, сверхактивные галактики, существовавшие на заре жизни Вселенной, погасли и превратились в «мертвые».