Во Вселенной есть галактики, которые перестали производить звезды. Они считаются мертвыми. У ученых было несколько теорий насчет того, почему это происходит, но их не получалось проверить из-за недостатка информации. Новейшее техническое оборудование помогло точнее зафиксировать смерть галактики и найти ее причины.
Астрономы выяснили, что во Вселенной есть много мертвых галактик. Среди причин их гибели — «обжорство» и активность темной материи. Оказалось, что дело тут не только в возрасте, но и в том, как галактика производит звезды, насколько она активна. Разбираемся, может ли такое случиться с Млечным Путем? Как происходит смерть галактики? Какие бывают причины гибели?
Мертвых галактик много или это не частое явление?
Мертвыми называют те галактики, в которых перестали формироваться звезды. Они существуют с момента зарождения Вселенной.
В одном из масштабных исследований о мертвых галактиках ученые из Института Нильса Бора выяснили, что почти 50% всех крупнейших галактик во Вселенной еще 9 млрд лет назад перестали производить новые звезды. Это значит, что их можно считать мертвыми.
Как образуются мертвые галактики?
Чтобы разобраться в этом, рассмотрим галактику Млечный Путь. В ее центре, предположительно, находится сверхмассивная черная дыра: она отвечает за все движения внутри. Ученые считали, что как только черная дыра начинает вести себя активнее, то она выбрасывает холодные пылевые и водородные облака, в результате галактика разрушается, а процесс звездообразования прекращается.
Далее газовые облака от черной дыры обволакивают галактики и не дают потокам газа проникнуть внутрь. В результате получается замурованная облаками галактика, которая не производит звезд.
Было и другое мнение. Часть астрономов считала, что мертвые галактики образуются из-за столкновений друг с другом. После такого резкого соприкосновения происходит взрыв звездообразования и весь запас газообразного водорода, с помощью которого появляются новые звезды, оказывается на нуле.
Чтобы разобраться в истинных причинах, ученые сделали снимки центральной части старейшей галактики MACS2129−1. На первый взгляд она ничем не отличается от остальных: она перестала формировать звезды и имеет красный оттенок — это характерный цвет для красных карликов, у которых уже почти закончился материал для внутренних термоядерных реакций.
Далее авторы обратили внимание на спектр галактики и выяснили, что он был не в форме шара, а плоский, чем-то напоминающий Млечный Путь. Это означает, что галактика «погибла» еще на заре своего развития.
По словам астрономов, эта смерть произошла из-за темной материи: она ускорила и разогрела обычную материю, из которой в галактике образуются новые звезды. Поэтому материал для звездообразования быстро закончился и вся активность прекратилась.
Смерть от «обжорства». Как работает новая теория о гибели галактик?
Разные галактики производят звезды с разной скоростью. Чтобы создать одну звезду, нужен специальный газ, который находится в ограниченном количестве.
Астрофизики открыли скопление галактик CL J1001+0220, которое находится в ранней Вселенной. В нем ежегодно образуется такое количество звезд, что оно по массе в 4 тыс. раз тяжелее Солнца.
Это рекордное количество. Такая скорость образования звезд приведет к тому, что запасы газа закончатся и создавать звезды будет не из чего. Такой феномен в шутку назвали «смертью от “обжорства”».
Как ученые открывают мертвые галактики?
В конце сентября 2021 года астрономы с помощью «Хаббла» открыли шесть мертвых галактик. По данным авторов работы, они перестали производить звезды в тот период, когда Вселенная активнее всего создавала звезды.
Сначала астрономы использовали «Хаббл», чтобы найти точное местоположение галактик, после этого они применили комплекс радиотелескопов ALMA, чтобы понять, есть ли в галактиках та самая холодная пыль, о которой мы говорили выше.
Но несмотря на свои знания, ученые не смогли бы открыть новые подобные объекты, если бы не большое скопление галактик: оно работает как линза и помогает намного четче исследовать дальние области Вселенной.
Астрономы опубликовали снимки мертвых галактик. На изображениях видно желтый свет — он появился от звездного света. Также есть фиолетовый свет — это холодная пыль: она появляется вместо газообразного водорода, отвечающего за появление звезд.
Смерть галактики зависит от типа ее звездообразования, но также это событие может произойти и совсем неожиданно, например, из-за активности темной материи. Астрономы до сих пор не изучили все причины галактической смерти, но сегодня есть достаточно инструментов, чтобы идентифицировать такие объекты и понять предпосылки смерти.
Сейчас ученые занимаются тем, что классифицируют причины смерти галактик и выделяют наиболее вероятные и популярные среди них.
Читать далее
Астрономы случайно нашли две галактики на краю пространства и времени
Люди впервые спустились на дно «Адского колодца»: что они там нашли
Китайский реактивный дрон летает рекордные 20 часов на скорости 800 км/ч