Спиральные галактики растут изнутри

По счастливой случайности группе гавайских и французских астрономов удалось разрешить давний спор о том, как формируются спиральные галактики.

Случайностью этой оказалась гравитационная линза в виде галактического кластера, находящаяся между нами и дальней спиральной галактикой, расположенной от нас на расстоянии 9,3 млрд лет. "Линза" увеличила ее яркость в 22 раза, что впервые позволило в подробностях изучить ее спектр и строение.

До сих пор ученые никак не могли договориться между собой о том, как же все-таки спиральные галактики формируются. Спор могла бы разрешить одна из главных характеристик галактики – металлизм спиралей, то, как меняется содержание металлов в них от центра к окраинам (металлами астрономы называют все химические элементы кроме водорода и гелия)

Металлы зарождаются в звездах и выбрасываются ими в пространство. Поскольку звезды концентрируются в центре, то, естественно, в центре металлов больше, чем на окраинах. Например, металлизм в спиралях Млечного пути снижается на 35% каждые 10 тысяч световых лет (диаметр диска нашей Галактики составляет, как известно, 120 тысяч световых лет). Но наша Галактика немолода, и то, каким был в ее спиралях или спиралях похожей галактики "градиент металлизма" в юном возрасте, могло бы пролить свет на то, как такие галактики формируются.

Получив в свое распоряжение увеличенную гравитационной линзой галактику, находящуюся в Созвездии Льва, и увидев ее в те времена, когда она была молодой, ученые смогли этот градиент для нее рассчитать. Получилось, что в те времена содержание металлов в ее спиралях спадало от центра к краям намного быстрее – через каждые 10 тысяч световых лет металлизм спиралей падал на 68%.

Это говорит в пользу давно выказанной, но ничем не подтвержденной гипотезы, говорящей о том, что спиральные галактики растут изнутри. Что, рождаясь в центре, звезды начинают убегать от него по тем самым спиралям, обильно рассыпая металлы в начале пути и производя их все меньше и меньше, когда они достигнут периферии. Спустя миллиарды лет галактика стареет, звезд рождается все меньше и содержание металлов в спиралях начинает меняться уже менее круто.