Галактики в ранней Вселенной являются основными строительными блоками современных галактик, образовавшись из небольших фрагментов вещества, которые со временем сливались в более крупные структуры. Поэтому астрономы используют обсерватории, такие как James Webb, чтобы изучать молодую Вселенную. Свет от этих ранних объектов зафиксирован в инфракрасной части спектра, к чему настроен JWST. Последние исследования показывают, что в этот период, когда Вселенной было всего 1-2 миллиарда лет, были обнаружены массивные, но тихие галактики. Хотя образующиеся галактики, как правило, активны, их звёздная активность прекращается, и ключевой вопрос заключается в том, что останавливает этот период звездообразования. Ученые выдвинули несколько гипотез, одна из которых предполагает, что раннее влияние темной энергии могло способствовать быстрому росту некоторых галактик и их быстрому «угасанию».
Проблема рождения и гибели
Новое исследование показало, что некоторые из тех ранних галактик, которые выглядели массивными, на самом деле были значительно менее массивными, чем ожидалось. Это объясняется тем, что черные дыры в них создают иллюзию яркости и размера. Например, галактика CRISTAL-02 выглядит намного тише и спокойнее по сравнению со своими яркими и активными соседями.
Выясняется, что причиной этой «тихой гибели» галактик является «ветер», который возникает в процессе взаимодействия галактик во время их столкновений, что объясняет распространенное наблюдение о спокойных и массивных галактиках в ранней Вселенной. Когда две или более галактик сталкиваются, это создает условия для масштабного звездообразования. Команда астрономов из Университета Свинберна изучила галактику CRISTAL-02 с помощью JWST и радиотелескопа ALMA. Эта галактика существовала спустя миллиард лет после Большого взрыва и переживала период активного роста. Важно отметить, что в этом взаимодействии участвуют не только две галактики, но и несколько, что делает сцену еще более интересной.
Астрономическое открытие
Проанализировав историю столкновений и вспышки звездообразования, исследователи под руководством Ребекки Дэвис предложили простую модель: галактика переживает бурный период звездообразования, который приводит к образованию мощного ветра, уничтожающего условия для дальнейшего роста. «Плотные регионы во Вселенной подобны очень активным городам», — говорит Дэвис. «Галактики сталкиваются, и происходит безумная вспышка звездообразования. Но когда самые большие звезды исчерпывают свои запасы, они взрываются как сверхновые, создавая мощные ветры, которые выталкивают газ, необходимый для образования новых звезд».
Галактика CRISTAL-02 образует звезды в два раза быстрее, чем другие аналогичные галактики того же периода. Примечательный факт заключается в том, что от CRISTAL-02 уходит облако холодного газа, которое является топливом для звёзд, но также свидетельствует о том, что что-то заставляет газ покидать галактику. Если этот процесс не остановится, то галакка может «умереть» менее чем за 50 миллионов лет, что объясняет появление крупных «мертвых» галактик в ранней Вселенной.
Созданные Дэвис и её командой наблюдения открывают новые горизонты понимания того, как многие ранние галактики проживали свои «быстрые жизни» и исчезали. «Почти половина ранних крупных галактик взаимодействует с другими близлежащими галактиками, что указывает на распространённый космический феномен», — добавляет она. Вполне возможно, что столкновения и быстрое звездообразование могут объяснять массовые «смерти» галактик, что, в свою очередь, требует пересмотра ранее сделанных симуляций, недооценивших разнообразие и сложность ранних галактик.
Перспективы открытия
Будущие наблюдения с использованием JWST помогут астрономам получить больше информации о газообразных областях галактики, а также о колоссальных зарядах в тех местах, где происходит звездообразование. CRISTAL-02 является лишь началом, и исследуемая команда предполагает необходимость глубже поизучать ранние галактики, учитывая их оптические излучения и запасы нейтрального газа. Эти наблюдения имеют потенциал значительно изменить наше представление о динамике и эволюции галактик в ранней Вселенной.
Взгляд редакции SpaceDiscover
Исследование CRISTAL-02 подчеркивает важность внимания к мелким деталям в процессе формирования галактик. Понимание механизмов, приводящих к угасанию звездообразования, поможет создать более точные модели космической эволюции. Важно заметить, что этот процесс может быть общим не только для CRISTAL-02, но и для многих других галактик в ранней Вселенной, что открывает новые перспективы для исследований.
Не забудьте подписаться на наши каналы Дзен, Telegram и ВК.
Мы всегда рады видеть вас среди наших читателей и подписчиков SpaceDiscover!
