Наиболее массивные галактики в нашей области создали свои звезды миллиарды лет назад. Однако сейчас этот процесс менее активен. Ученые считают, что главная причина остановки звездного рождения – небольшое количество газа. Но новое исследование способно предложить иную версию.
Изучая экстремальную среду далеких массивных галактик, можно узнать не только об их эволюции и вселенской истории, но понять фундаментальные процессы, регулирующие звездное формирование. Звезды производят различные типы атомов в наших телах и окружающем мире. Поэтому понимание их происхождения позволит понять, откуда мы пришли.
Галактики делятся на два главных типа: дисковые и эллиптические. Первые – плоские и вмещают огромные газовые резервуары, которые используют для постоянного создания звезд. Вторые – массивные, круглые и давно прекратили процесс звездного рождения. Большинство теорий считают, что в определенный момент эллиптические галактики утратили газовые резервуары, что и привело к снижению скорости звездного формирования.
Дальний свет
Ученые решили отыскать другие причины. Дистанция к галактикам измеряется тем, насколько яркими выступают их звезды. Речь идет о световых годах. Для путешествия свету нужно время, поэтому всматриваясь в далекое пространство мы видим объекты такими, какими они были на тот момент.
В идеале, хочется непосредственно наблюдать за галактиками, но это крайне сложно. Необходимо несколько часов, которые уделяются каждой галактике из тысяч. Вместо этого команда решила исследовать пыль. Она (холодная, а не раскаленная) отображает 1% межзвездной материи, но встречается везде, где есть прохладный газ.
Для анализа использовали сведения из Космологической Эволюции, охватывающей большой небесный участок, за которым наблюдали в различные наземные и космические телескопы. Снимки от ИК до радиоволн позволили измерить скорость звездного рождения и массу холодной пыли.
Выбранные галактики расположены далеко, поэтому нельзя обнаружить каждую индивидуально. Так что пришлось объединить свет от 1000 галактик и определить средний газовый объем.
Оказалось, эллиптические галактики, несмотря на низкую скорость формирования звезд, вмещают огромное количество газа – в 100 раз больше, чем ожидалось. Это удивительно, потому что вывод бросает вызов привычному взгляду на эллиптический тип галактик. Кроме того, приходится переосмыслить понимание процесса звездного формирования.
В чем же дело? Подобная возможность предсказывалась еще 9 лет назад. Суть в том, что в дисковом типе гравитационное притяжение звезд помогает газу разрушаться, формируя новые звезды. А вот в эллиптическом гравитация слабая. Теперь нужно использовать новые симуляции и провести прямые наблюдения с помощью ALMA.