Галактики, вроде нашего Млечного Пути, представляют собою мощные фабрики, использующие гравитацию для формирования новых звезд из молекулярного газообразного водорода. Наша создает около одной солнечной массы в год. Галактика наполнена газом, и мы постоянно получаем новые запасы. Газ поступает внутрь под действием силы тяжести, формирует новые звезды и выталкивает часть за галактические пределы. Однако некоторые галактики лишились процесса звездного рождения и астрономам сложно понять причину.
Ответом может послужить причудливый новый галактический класс, отдаленный на 6 млрд. световых лет и прибывающий в процессе насильственного выталкивания собственного газа. Чтобы разобраться в этом, пришлось подвергнуть сомнению недавние традиционные идеи о прекращении звездного формирования.
Один из способов заключался во взрывном выталкивании через активное галактическое ядро. В центре каждой галактики скрывается сверхмассивная черная дыра. Когда газ оказывается внутри, то перед поглощением раскаляется. В этом процессе выделяется энергия, способная фактически выдуть остальной газовый объем. Эта идея кажется привлекательной, потому что перед нами энергичный механизм, способный на подобные действия.
Но в 2007 году ученые заметили набор «самозатухающих» галактик, ставших бесплодными каким-то другим путем. Анализ одной из них показал процесс выдувания газа на скорости в 3500 раз быстрее, чем реактивный самолет, но не было доказательств попадания газа в черную дыру. Тогда действительно ли нужна сверхмассивная черная дыра или существует другой процесс? Не забывайте, что Вселенная – сложное место и постоянно подбрасывает нам новые сюрпризы.
С помощью лучших галактических снимков от космического телескопа Хаббл исследователи поняли, что газ можно вытолкнуть из галактик концентрированным звездным светом без дополнительного участия черной дыры. Идея заключается в том, что звезды высвобождают легкие частицы, которые будут сталкиваться с частицами газа и придавать им небольшой толчок. Суммы многих маленьких толчков достаточно, чтобы вытолкнуть газ из галактики с невероятной скоростью.
Эти выводы позволяют по-новому посмотреть на самозатухающие галактики. Исследователи планируют продолжить изучение с помощью рентгеновской обсерватории НАСА Чандра, обсерватории Кека (Гавайи) и массива ALMA (Чили). Все еще неясно, насколько распространена эта причина и полностью ли выдувается газ.
В последнем анализе решили использовать ALMA, чтобы отыскать самозатухающую галактику в самом плотном и холодном газе (фактически этот материал формирует звезды). Как доказать, что газ выдувается? Детальное изучение показало, что галактика – компактный остаток насильственного слияния двух галактик. В нем расположены масштабные ветры плотного молекулярного газа, но без следов активного галактического ядра.
ALMA использует свет с большей длиной волны, чем видимая. Ученые заметили, что молекулы монооксида углерода в газе выделяют свет, который можно наблюдать земным телескопом. Большая часть газа – водород, но его сложно разглядеть с Земли, поэтому выбрали трассирующий газ. ALMA искал оксид углерода и выявил, что этот газ перемещается из центра на скорости 1000 км/с.