Почему некоторые галактики выглядят старше своих лет?
Как по иронии бездумного звездного рока, некоторые галактики живут быстро и стареют раньше времени. Международная группа астрономов наблюдает эту метаморфозу, как она происходила в миллиардах световых лет от Земли. Две далеких галактики сталкиваясь, превращают весь свой газ в звезды так быстро, что довольно быстро они выглядят гораздо старше, чем они есть на самом деле.
В современной Вселенной, гигантские галактики - те, что испускают примерно столько же света, как Млечный Путь - бывают двух основных типов: спиральные и эллиптические. Спиральные галактики изящны, формируют свои звезды постепенно с течением времени, так что они гавани звезд от мала до велика. В отличие от них, гигантские эллиптические галактики превратили уже давно весь свой газ в звезды и поэтому сегодня они состоят только из старых звезд с небольшим количеством газа или вовсе без него и уже не из чего сделать новые звезды.
Когда астрономы пристально вглядываются в космос в миллиардах световых лет от Земли, они становятся свидетелями Вселенной, какой она была миллиарды лет назад. При этом, они все еще видят гигантские эллиптические галактики, которые состоят из старых звезд - даже так далеко, как 10 млрд световых лет от Земли. Однако, в то время Вселенная была моложе на четыре миллиарда лет, что дает гигантским эллиптическим галактикам мало времени, чтобы сформироваться.
Астрономы уже давно озадачены этой проблемой возраста, но теперь Хай Фу (Hai Fu) из Калифорнийского университета в Ирвине и его коллеги думают, что они, возможно, нашли ответ. Они обнаружили столкновение двух спиральных галактик в 11 млрд световых лет от Земли в созвездии Кита.
Неистовый переход
«Мы считаем, что этот объект является переходным объектом между спиральной галактикой и эллиптической галактикой», говорит он. «Так как эти переходы происходят резко и неистово, в течение очень короткого периода времени, то очень трудно на самом деле поймать их в действии».
Две галактики на расстоянии лишь около 62 000 световых лет - чуть больше чем в два раза расстояния Солнца от центра Млечного Пути - имеют изношенный материал, что является признаком их столкновения и слияния. Когда облака газа в одной галактике врезаются в облака другой галактики, они порождают много новых звезд.
Называемая HXMM-01, система является яркой в субмиллиметровых длинах волн, так как пыль в газе поглощает звездный свет и переизлучает его в инфракрасном и субмиллиметровом диапазоне длин волн. На самом деле, группа Фу утверждает, что столкновение является наиболее ярким и богатым на газ слиянием субмиллиметрово ярких галактик, которое когда-либо видели. В нем излучается в 10000 млр раз больше энергии инфракрасного излучения, чем Солнце по всем длинам волн. В один час, система производит столько энергии, сколько Солнце будет вырабатывать в течение следующих двух миллиардов лет.
«Звездообразование действительно интенсивное», говорит Фу. Из-за высокой инфракрасной светимости, исследователи делают вывод, что столкновение преобразует около 2000 солнечных масс газа в звезды каждый год, примерно в 1000 раз больше, чем скорость звездообразования в Млечном Пути.
Плодовитое звездообразование
Галактики имеют много газа. Масса газа в них такая же, как и в звездах. Но их интенсивное создание новых звезд использует весь газ всего за 200 миллионов лет. Конечным результатом будет гигантская эллиптическая галактика массой около 10000 млрд масс Солнца - примерно в 10 раз более массивной, чем Млечный путь. Если бы мы могли увидеть галактику, как сегодня, 11 миллиардов лет спустя, она будет состоять только из старых звезд.
«Это крайне редкая галактика - если интерпретация верна», говорит Авраам Леб (Abraham Loeb), возглавляющий отдел астрономии Гарвардского университета. «Это необычный зверь в зоопарке галактик».
Но, предупреждает Леб - условия могут быть менее экстремальны, чем они кажутся, если при столкновении газ утекает в сверхмассивную черную дыру в центре той или другой галактики. Тогда черная дыра нагревает газ и зажигает квазар, объект, который излучает гораздо больше света, чем Млечный Путь, но из области, малой как Солнечная система.
«Мы знаем, что слияния обычно вызывают активность в центре галактики», говорит Леб. «Таким образом, мы увидели бы рождение квазара».
Похороненный квазар?
В данном случае, однако, квазар окутан густой пылью, которая блокирует его интенсивное излучение. Пыль нагревается, испуская инфракрасное излучение. Так как группа Фу использовала преимущественно инфракрасную светимость для обнаружения высокого темпа звездообразования, то Леб говорит, что присутствие похороненного квазара производило бы большую часть излучения, а это будет означать более скромный темп звездообразования.
К счастью, есть способ различить даже пылью окутанный квазар, потому что квазары излучают высокоэнергетические рентгеновские лучи, которые проходят сквозь пыль. Группа Фу надеется провести такие наблюдения в этом году. Между тем, говорит Фу, он не находит никаких признаков квазара: квазары обычно имеют горячую пыль, а тут она не видна.
Привет, Олег.
"Когда облака газа в одной галактике врезаются в облака другой галактики, они порождают много новых звезд."
Тебе не приходило в голову, что ЕСЛИ "убрать" слово "галактики", процесс - в точности, станет походить на происходящее в недрах Солнца?
Вселенная - структурно, ОБЯЗАНА быть подобна Солнцу. Мы - на Земле, живем ВНУТРИ гигантского "Солнца", названного нами - Вселенная. Между Верхним Слоем наблюдаемых Раздельно процессов - в виде Созвездий и Галактик. И Нижним, в виде СГУСТКА таких же процессов - Солнца!
ЭТО - просто разные Уровни РАЗЛИЧИМОСТИ подобных Объектов и процессов.
И не спорь со мной:-)))
Ты же знаешь, что "матрешка" появилась неспроста. Как и на древнем Востоке такая же "игрушка" - "одно в другом". Забыл, к сожалению, ее название. И было в ней семь, кажется, слоев - последовательно резанных "сквозь" верхний.
С уважением, Эдуард.