Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики — The Universe Times | 26.09.2017

Scroll to top

Top

Нет комментариев

Древние компактные галактики указали своих прародителей

Древние компактные галактики указали своих прародителей

| On 31, Янв 2014

Объединив усилия телескопов Hubble, Spitzer, Herschel и некоторых наземных телескопов, астрономы смогли получить четкую картину формирования массивных галактик во Вселенной, начиная с формирования первых звезд и заканчивая образованием плотных ядер и гигантских галактических структур, что, в конечном счете, привело к формированию их эллиптической формы.

Целью этой работы была попытка найти ответ на следующий вопрос: почему у компактных эллиптических галактик закончились процессы звездообразования, когда Вселенной было только 3 миллиарда лет (это составляет четверть от текущего возраста в 13.8 миллиардов лет). Сейчас уже известно, что они потомками самых ранних пылевых галактик, содержащих самые первые звезды. В пылевых галактиках новые звезды рождались исключительно быстро, вследствие чего сами такие галактики быстро увеличивались в размерах. Но с преображением пылевых галактик в эллиптические у последних появилась только одна возможность расти — посредством слияния с другими галактиками, поскольку процессы звездообразования в них подавлены. В конечном счете, в течение последующих 10 миллиардов лет, они превратились в большие эллиптические галактики. Эта цифра очень большая по сравнению с той, которая была бы, если бы звезды продолжали активно появляться.

«Наши исследования пока являются единственными в своем роде, поскольку мы первые, кто объединил результаты спектроскопии компактных галактик с инфракрасными изображения от орбитальных телескопов. Благодаря этому мы можем посмотреть, как компактные эллиптические галактики сформировались и когда это произошло. В основном, это и есть недостающая часть в дальнейшем понимании того, как появились массивные галактики, и как они преобразовались в гигантские эллиптические объекты. Это явление было большой тайной много лет, потому что спустя всего 3 миллиарда лет после Большого Взрыва мы видим, что половина самых массивных сейчас галактик уже закончила формировать звезды», говорит — Сьюн Тофт из Института астрономии, физики и геофизики имени Нильса Бора.

Еще одним удивительным фактом является то, что те галактики, которые сейчас стали массивными, в своем прошлом были плотнее современных компактных галактик, можно сказать, что они были ультра компактными. Это означает, что звезды в таких галактиках должны находится в сто раз в более плотном окружении по сравнению с настоящим временем. По сути, это сопоставимо с плотностью звезд в шаровых звездных скоплениях, но вынесенной на размеры галактик.

Эволюция галактик

Здесь показана эволюция галактик от Большого Взрыва, до настоящего времени (13 миллиардов лет). Источник: NASA, ESA, S. Toft (Niels Bohr Institute), and A. Feild (STScI)

Изучая последовательность эволюции таких объектов астрономы смогли идентифицировать их прародителей. Ими являются пылевые галактики, звездообразование в которых в тысячи раз быстрее, чем, например, в нашем Млечном пути. Скорее всего, эти процессы запустились, опять же, в результате столкновения двух пылевых галактик. Они содержат такое количество пыли, что их почти не возможно увидеть в оптических диапазонах, но ярко светятся в субмиллиметровых длинах волн. Как раз в этом диапазоне они впервые и были идентифицированы два десятилетия назад с помощью проекта SCUBA (Submillimeter Common-User Bolometer Array), в котором использовался болометр — тепловой приемник инфракрасного излучения.

Исследователи впервые объединили информацию от двух независимых исследований. В первом случае были исследованы компактные неактивные галактики для которых хорошо измерены размеры и расстояния (красное смещение) в рамках проектов CANDELS (Cosmic Assembly Near-Infrared Deep Extragalactic Legacy Survey) и 3D-HST. Эти проекты использовали спектроскопические методы для изучения физических процессов, которые формируют галактики в отдаленной Вселенной. Далее, астрономы объединили эти данные с наблюдениями от телескопа Субару на Гавайях и космического телескопа Spitzer. В результате они обнаружили, что на самом деле первые галактик сформировались на 1-2 миллиарда лет раньше.

Во втором случае были изучены галактики, светящиеся в субмиллиметровом диапазоне, обнаруженные в рамках проекта COSMOS (Cosmic Evolution Survey) от телескопов Хаббл, Spitzer и Herschel, а также от наземных Субару, телескопа Джеймса Кларка Максвелла и массива Submillimeter Array. В результате была получена многоспектральная (в оптическом диапазоне по всему субмиллиметровому спектру) картина, в которой содержится информация о размерах, суммарной массе звезд, темпах их формирования, содержании пыли и точных расстояний пылевых галактик, существовавших на заре жизни Вселенной.

Исследователи сравнили эти два случая существующих галактик и выяснили, что переход от пылевых галактик к компактным эллиптическим галактикам произошел на 2 миллиарда лет раньше. Наблюдения показывают, что активная деятельность компактных галактик в прошлом была обусловлена очень активными пылевыми прародителями. А сразу после формирования эллиптической формы, процесс звездообразования стал затухать, поскольку топлива хватило только на 40 миллионов лет «работы».

По информации HubbleSite.

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Лицензия Creative Commons «The Universe Times» Google