Что такое "мертвая" галактика?
Галактики в широком смысле подразделяются на мертвые или живые: мертвые галактики больше не образуют звезды, а живые галактики все еще ярки благодаря активности звездообразования. "Затухающая" галактика – это галактика, которая умирает, что означает, что ее звездообразование значительно подавлено. Затухающие галактики не такие яркие, как полностью живые галактики, но они не такие темные, как мертвые галактики. Исследователи используют этот спектр яркости в качестве первой линии идентификации при наблюдении галактик во Вселенной.
Самая далекая из обнаруженных до сих пор умирающих галактик демонстрирует поразительную зрелость
Группа исследователей из Центра космической зари при Институте Нильса Бора и Национальной обсерватории Японии недавно обнаружила массивную уже умирающую галактику 1.5 миллиардов лет после Большого взрыва, самого далекого в своем роде. «Более того, мы обнаружили, что его ядро, кажется, к тому времени уже полностью сформировалось», – говорит Масаюки Танака, автор письма. «Этот результат согласуется с тем фактом, что, когда эти умирающие гигантские системы были еще живы и образовывали звезды, они могли быть не такими уж экстремальными по сравнению со средним населением галактик», – добавляет Франческо Валентино, доцент Центра космической зари.
Институт Нильса Бора и автор статьи о прошлой истории мертвых галактик появились в Astrophysical Journal.
Почему умирают галактики? — Один из важнейших вопросов астрофизики, на который до сих пор нет ответа
«Подавленное звездообразование, к сожалению, говорит нам о том, что галактика умирает, но это именно тот тип галактик, который мы хотим подробно изучить, чтобы понять, почему она умирает», – продолжает Валентино. Один из самых больших вопросов, на который астрофизика до сих пор не ответила, – это то, как галактика превращается из звездообразующей в мертвую.
Например, Млечный Путь все еще жив и медленно формирует новые звезды, но не слишком далеко (в астрономических терминах) центральная галактика скопления Девы – M87 – мертва и совершенно другая. Это почему? «Это могло быть связано с наличием гигантской активной черной дыры в центре галактик, таких как M87», – говорит Валентино.
Земные телескопы находят крайности, а астрономы ищут нормальность
Одна из проблем при наблюдении галактик с такой большой детализацией заключается в том, что телескопы, доступные сейчас на Земле, обычно способны находить только самые экстремальные системы. Однако ключ к описанию истории Вселенной принадлежит значительно более многочисленной популяции нормальных объектов. "Поскольку мы изо всех сил пытаемся обнаружить эту нормальность, текущие ограничения наблюдений являются препятствием, которое необходимо преодолеть."
Телескоп Джеймса Уэбба (JWST) дает надежду на получение лучшего материала данных в ближайшем будущем
Новый космический телескоп Джеймса Уэбба, запуск которого запланирован на 2021 год, сможет предоставить астрономам данные с таким уровнем детализации, который позволит отобразить именно эту «нормальность».«Методы, разработанные в тесном сотрудничестве между японской командой и командой из Института Нильса Бора, уже доказали свою эффективность, учитывая недавний результат. «Это важно, потому что это позволит нам с самого начала искать наиболее многообещающие галактики, когда JWST предоставит нам доступ к гораздо более качественным данным», – объясняет Франческо Валентино.
Комбинирование наблюдений с помощью инструмента – компьютерных моделей Вселенной
То, что было обнаружено наблюдательно, не так уж далеко от того, что предсказывают самые последние модели. "До недавнего времени у нас не было большого количества наблюдений, которые можно было бы сравнить с моделями. Однако ситуация быстро развивается, и с JWST мы будем иметь ценные большие образцы “ нормальных ” галактик через несколько лет.
Чем больше галактик мы сможем изучить, тем лучше мы сможем понять свойства или ситуации, ведущие к определенному состоянию – если галактика жива, гаснет или мертва. По сути, это вопрос правильного и более подробного написания истории Вселенной.
В то же время мы настраиваем компьютерные модели с учетом наших наблюдений, что станет огромным улучшением не только для нашей области работы, но и для астрономии в целом », – объясняет Франческо Валентино.
Центр Cosmic Dawn поддерживается Датским национальным исследовательским фондом, а исследование Франческо Валентино – грантом фонда Carlsberg Foundation: «Галактики: восстание и смерть»."