Предложена новая теория образования звезд
Рождение звезд в галактике не всегда зависит от наличия в ней газа для звездообразования, 15 января сообщает Европейская южная обсерватория (ESO, European Southern Observatory) в Чили на сайте Nature Astronomy.
Изучая далекие массивные галактики, мы можем узнать не только об их эволюции и истории Вселенной, но и, что самое важное, о фундаментальных процессах, регулирующих образование звезд. Учитывая, что в звездах рождается большинство различных типов атомов в окружающем нас мире и даже находящихся в наших телах, понимание того, как они были сформированы, важно, если мы хотим знать, откуда мы появились.
Существуют галактики двух основных типов: дисковые, или спиралевидные, и эллиптические.
Дисковые (спиралевидные) галактики, в том числе наша галактика, Млечный Путь, — относительно плоские и содержат большие объемы газа и пыли, из которых постоянно формируются звезды. Кроме Млечного пути, к этому типу относится Туманность Андромеды (М31) и галактика в созвездии Треугольника (М33). Подобные объекты имеют легко узнаваемое строение. Если посмотреть со стороны, как выглядит такая галактика, вид сверху будет напоминать расходящиеся по воде концентрические круги. От сферического центрального утолщения, называемого балджем, расходятся спиральные рукава. Спиральные ответвления — это молодые звезды и нейтральный газ (основной элемент — водород), они лежат в плоскости вращения галактики, поэтому она напоминает сплющенный диск.
Эллиптические — это массивные, объемные галактики, которые уже давно перестали формировать звезды. У такой галактики нет рукавов, она похожа на эллипс. Подобные системы могут быть сжатыми в разной степени, представлять собой нечто вроде линзы или же шара. Большинство существующих теорий образования звезд предполагают, что в какой-то момент эллиптические галактики потеряли свои запасы газа, что привело к снижению скорости образования звезд.
Для исследований звездообразования в галактике ученые решили изучать межзвездную пыль. Пыль, холодная, а не горячая, составляет лишь 1% межзвездной материи в галактике, но она встречается везде, где существует холодный газ. Поэтому в галактике, содержащей много пыли, также содержится много газа.
Исследователи использовали объединенные данные работ «Космологической Эволюции» (проект Космическая эволюционная съемка (КОСМОС) предполагает астрономические исследования образования и эволюции галактик), охватывающие большой участок неба, наблюдаемый большинством крупных телескопов на Земле и в космосе. При этом они использовали изображения в диапазоне от инфракрасных до радиоволн, что позволяет измерять как скорость звездообразования, так и массу холодной пыли в галактиках.
В результате этой работы ученые совершили открытие: несмотря на низкие скорости образования звезд, эллиптические галактики содержат удивительно большое количество газа: в 100 раз больше, чем ожидалось. Это бросает вызов старым теориям, описывающим эллиптические галактики как «скучные» объекты с газом. Но это также заставляет переосмыслить основной взгляд на процессы звездообразования, поскольку считается, что присутствие холодного газа всегда приводит к образованию звезд. В то же время данным исследованием установлено, что эллиптические галактики образуют звезды гораздо реже, чем дисковые галактики.
Почему же это происходит? Исследователи предложили новую теорию, согласно которой в дисковых галактиках гравитационное притяжение звезд вызывает разрушение облаков газа с образованием новых звезд. Напротив, газовые облака в эллиптических галактиках испытывают на себе слабое притяжение звезд и не так легко разрушаются.
Запланированные новые исследования для подтверждения или опровержения новой теории будут использовать компьютерные симуляции и прямые наблюдения за холодным газом галактик с помощью большого массива миллиметровых и субмиллиметровых антенн Атакама (Atacama) обсерватории в Чили в рамках международного проекта ALMA. Запланированные исследования помогут углубить наше понимание сложного взаимодействия между звездообразованием и морфологией галактик, что, в свою очередь, прольет свет на универсальные процессы, которые происходят в каждой галактике, включая наш собственный Млечный Путь.
Напомним, в самых массивных галактиках нашей области пространства звезды сформировались миллиарды лет назад, в начале истории Вселенной. В настоящее время в них образуется очень мало новых звезд. Астрономы давно считают, что причина этого — малое количество газа, т. е. ключевого ингредиента, необходимого для образования звезды. Однако новое исследование Европейской южной обсерватории (в Чили), показало, что существуют и другие причины, из-за которых удаленные эллиптические галактики могли потерять способность формировать новые звезды.
