
Галактики — это астрономические объекты, состоящие из миллиардов или даже триллионов звёзд. Наша Земля и Солнечная система — лишь крошечная часть Млечного Пути, одной из бесчисленных галактик во Вселенной. Эти огромные системы являются фундаментальными строительными блоками космической структуры. За 13,7-миллиардную историю Вселенной первые несколько миллиардов лет были золотым веком формирования галактик, когда галактики активно превращали свои газовые резервуары в новые звёзды.
Однако недавние открытия показали, что некоторые галактики перестали расти уже через 1 миллиард лет после Большого взрыва — менее чем через 10% от нынешнего возраста Вселенной. Эти «покоящиеся галактики» стали главной астрономической загадкой: почему они перестали расти так рано?
Теперь, используя данные космического телескопа «Джеймс Уэбб», профессор Ву По-Фэн из Национального университета Тайваня раскрыл секрет быстрого угасания этих ранних галактик: их газовые запасы были быстро израсходованы мощными силами, возникшими внутри галактик.
Исследователи обнаружили спокойную галактику на расстоянии примерно 12 миллиардов световых лет, используя спектроскопические данные, полученные космическим телескопом «Джеймс Уэбб». Свет этой галактики возник, когда Вселенной было всего 1,5 миллиарда лет, то есть около 10% от нынешнего возраста Вселенной.
Исследование показало, что за короткий промежуток времени скорость образования звёзд резко снизилась, и теперь галактика почти перестала расти. Кроме того, данные свидетельствуют о том, что газ из галактики выбрасывается со скоростью более 200 километров в секунду, истощая запасы сырья, необходимого для образования звёзд.
Исследование также предполагает наличие сверхмассивной чёрной дыры в центре галактики. Огромная энергия, высвобождаемая чёрной дырой, может вызывать отток газа, рассеивая топливо для формирования звёзд в пространстве. Эта галактика предоставляет важнейшие доказательства для понимания основных механизмов, лежащих в основе быстрого прекращения формирования звёзд в первые миллиарды лет существования Вселенной, и является важной эмпирической основой для разработки теорий ранней космической эволюции.
В настоящее время эта галактика является самой удалённой массивной спокойной галактикой, в которой, как было подтверждено, наблюдаются такие мощные выбросы газа. «Благодаря беспрецедентной чувствительности космического телескопа «Джеймс Уэбб» мы не просто наблюдаем раннюю Вселенную, — сказал профессор Ву, — мы начинаем понимать физические процессы, лежащие в основе её эволюции.»
Он планирует проанализировать более похожие галактики, чтобы определить, являются ли выбросы газа распространённым явлением, может ли выброшенный газ вернуться и возобновить звездообразование или он навсегда покинет галактику, изменив её дальнейшую судьбу. Эти исследования помогут нам лучше понять, как галактики трансформируются с течением времени, в конечном итоге формируя структуры, которые мы наблюдаем сегодня.
Источник: The Astrophysical Journal, Национальный университет Тайваня
На изображении:
Целевая галактика в этом исследовании: неактивная галактика, существовавшая 12 миллиардов лет назад, которая выбрасывает свой газовый резервуар. Это самый далёкий из известных на данный момент примеров такого рода.
Изображение: Национальный Тайваньский университет