С помощью интегральной полевой спектроскопии IFS и современных инструментов моделирования ученые сумели приблизиться к важной вехе в решении загадки внегалактической астрономии. Речь идет о природе и формировании центральной сферической части спиральных галактик, вроде Млечного Пути.
Считается, что выпуклость создается двумя разными путями. Классические представлены звездами древнее диска, так как они сформировались быстрее более 10 млрд. лет назад. Псевдо-выпуклости наделены звездами того же возраста, что и диск, потому что собирались постепенно путем динамических процессов с непрерывным звездным формированием, подталкиваемым притоком газа с диска.
Эти два сценария предполагают, что классические выпуклости и псевдо-выпуклости наделены поразительно разными характеристиками. Однако многочисленные исследования не выявили резкого контраста. Чтобы решить загадку, команда провела беспрецедентный анализ спектрального моделирования более полумиллиона отдельных спектров. Это должно было помочь разобраться в истории звездных и дисковых составляющих 135 галактик из исследования CALIFA IFS.
Новые данные указывают на то, что временные рамки формирования выпуклостей связаны с галактической массой: создание выпуклостей завершается в течение первых 4 млрд. лет в массивных галактиках, а вот в менее массивных продолжается с более низкими темпами.
Исследование раскрывает последовательный новый сценарий формирования галактических выпуклостей. Рост выпуклости обеспечен суперпозицией ранних медленных процессов и регулируется массой и плотностью галактик. В рамках исследования также планировали оценить роль активных галактических ядер, работающих на аккреции вещества в сверхмассивных черных дырах. Оказалось, что ядра выступают доминирующим источником ионизации газа в массивных выпуклостях, но важность теряется в галактиках с меньшей массой.
Исследование показало, что вклад светимости звезд младше 9 млрд. лет тесно коррелирует со звездной массой, поверхностной плотностью, возрастом и уровнем химического обогащения галактических выпуклостей. Поэтому перед нами мощная новая диагностика физических и эволюционных свойств центральных выпуклостей.