|
Почему галактики перестают формировать звезды
|
|
|
|
На протяжении десятилетий астрономы рассматривали слияния галактик как главную драму взаимоотношений во Вселенной: две галактики сталкиваются, возникает хаос, пробуждаются черные дыры, и звездообразование резко прекращается. Новое исследование Флоридского международного университета опровергает это давнее убеждение, предполагая, что большинство галактик вовсе не «умирают» в результате впечатляющих космических слияний.
|
|
|
|
Понимание того, почему галактики перестают формировать звезды, является одним из важнейших вопросов в эволюции галактик, поскольку оно помогает ученым объяснить, как галактики меняются на протяжении миллиардов лет. Исследователи обнаружили, что слияния галактик не являются ни необходимыми, ни достаточными условиями для прекращения образования новых звезд — процесса, который астрономы называют «тушением».
|
|
|
|
Вместо этого, как утверждает Камило Казимиро, аспирант физического факультета Университета Флориды и ведущий автор исследования, недавно опубликованного в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, результаты показывают, что более медленные внутренние процессы играют гораздо большую роль в прекращении звездообразования, чем слияния галактик.
|
|
|
|
«Меня всегда увлекала эволюция галактик и вопрос о том, почему одни галактики продолжают формировать звезды, а другие полностью прекращают это делать», — сказал Казимиро.
|
|
|
|
|
|
|
Проверка доминирующей теории
|
|
|
|
В течение десятилетий астрономы рассматривали слияния галактик как одно из ведущих объяснений того, почему в остальном активные галактики в конечном итоге прекращают образование новых звезд. Исследователи поставили перед собой задачу проверить давнюю идею в астрономии, известную как парадигма «слияние-квазар-гашение». Теория предполагает, что при столкновении галактик взаимодействие направляет огромное количество газа к центрам галактик, подпитывая сверхмассивные черные дыры. Затем эти черные дыры высвобождают огромное количество энергии, нагревая или выбрасывая газ, необходимый для образования звезд. Это впечатляющая теория, которая на протяжении десятилетий определяла исследования в области астрофизики. Традиционно астрономы искали сверхъяркие квазары, впечатляющие вспышки черных дыр и драматические события внутри центра галактики, как утверждает Аса Блак, доцент физики, научный руководитель Казимиро и соавтор исследования. Однако, по его словам, действительно важна общая энергия, которую черная дыра высвобождает в течение миллиардов лет — даже если это не яркое или особенно впечатляющее явление.
|
|
|
|
Моделирование указывает на другое
|
|
|
|
Исследовательская группа проанализировала более 11 000 смоделированных галактик, используя IllustrisTNG, одну из самых передовых в мире космологических моделей. Моделирование позволяет ученым отслеживать миллиарды лет космической истории, наблюдая за тем, как галактики растут, сталкиваются, питают свои центральные черные дыры и в конечном итоге прекращают звездообразование. Если бы слияния галактик действительно приводили к прекращению звездообразования, исследователи ожидали бы увидеть, как галактики прекращают звездообразование вскоре после этих столкновений. Вместо этого они обнаружили, что это происходит крайне редко. Согласно исследованию, лишь около 3% крупных слияний галактик сопровождались прекращением звездообразования в течение миллиарда лет.
|
|
|
|
Даже когда исследователи включили все слияния — большие и малые — только около 12% были связаны с галактиками, прекратившими звездообразование. Возможно, еще более удивительно, что большинство галактик, прекративших звездообразование, вообще не показали никаких признаков недавнего слияния.
|
|
|
|
Это смелое начинание для первой рецензируемой статьи Казимиро.
|
|
|
|
«Я никогда не ожидал, что мне придется оспаривать давно устоявшуюся идею в эволюции галактик так рано в своей карьере», — сказал он. «В то же время я очень доверяю своему научному руководителю и самому научному процессу. Одна из важнейших составляющих науки — это готовность проверять даже широко принятые идеи на основе новых данных и более совершенных симуляций».
|
|
|
|
Полученные результаты не дают ответа на вопрос о том, что в конечном итоге приводит к прекращению звездообразования в галактиках, но они предполагают, что астрономам, возможно, следует выйти за рамки драматических столкновений, чтобы объяснить одну из самых больших загадок эволюции галактик.
|
|
|
|
Вместо того чтобы спрашивать, какое драматическое событие положило конец жизни галактики, Казимиро говорит, что ученым, возможно, следует сосредоточиться на том, что незаметно препятствует ее повторному зарождению. Это сдвиг в мышлении, который показывает, что изменения, даже в самых масштабных масштабах, обычно происходят не в результате одного катастрофического события, а скорее в результате длительных, постепенных сдвигов, которые накапливаются с течением времени. Результаты предполагают, что один из самых важных вопросов астрономии может иметь менее драматичный ответ, чем ученые долгое время считали.
|
|
|
|
Источник
|
