Небесная тайна: что отнимает у галактик их звездообразующий газ

Астрономы, изучающие близлежащую Вселенную с помощью ALMA (Atacama Large Millimeter / submillimeter Array), только что завершили крупнейшее исследование звездообразующего топлива с высоким разрешением, когда-либо проводившееся в скоплениях галактик. Но что более важно, они занимаются давним загадка астрофизики: что убивает галактики?

Спиральная галактика NGC 4254 входит в число тысяч галактик, живущих и умирающих в результате экстремальных физических процессов в скоплении Девы. более. Предоставлено: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO) / S. Дагнелло (НРАО)

На сегодняшний день это исследование предоставляет самые четкие доказательства того, что экстремальные условия в космосе оказывают серьезное влияние на находящиеся внутри галактики.

Окружающая среда Девы, отслеживаемая в обзоре окиси углерода — VERTICO — направлена ​​на лучшее понимание звездообразования и роли галактик во Вселенной. «Мы знаем, что галактики уничтожаются окружающей средой, и мы хотим знать, почему», — сказал Тоби Браун, научный сотрудник Пласкетта из Национального исследовательского совета Канады и ведущий автор статьи.

«Что VERTICO раскрывает лучше, чем когда-либо прежде, так это то, какие физические процессы влияют на молекулярный газ и как они определяют жизнь и смерть галактики».

Галактики — это большие скопления звезд, и их рождение, эволюция и смерть зависят от того, где они живут во Вселенной и как они взаимодействуют со своим окружением. В частности, скопления галактик являются одними из самых экстремальных сред во Вселенной, что делает их особенно интересными для ученых, изучающих эволюцию галактик.

Скопление в Деве, где расположены тысячи галактик, является ближайшим массивным скоплением галактик к Местной группе, где находится Млечный Путь. Чрезвычайный размер и близость делают скопление легким для изучения, но у него также есть другие особенности, которые делают его созревшим для наблюдения.

«Скопление Девы немного необычно, поскольку в нем относительно большое количество галактик, которые все еще образуют звезды», — сказала Кристин Уилсон, заслуженный профессор Университета Макмастера и соруководитель проекта VERTICO. «Во многих скоплениях галактик во Вселенной преобладают красные галактики с небольшим количеством газа и звездообразованием».

В рамках проекта VERTICO наблюдались газовые резервуары 51 галактики в скоплении Девы в высоком разрешении, выявив настолько экстремальную и негостеприимную среду, что она может помешать целым галактикам образовывать звезды в процессе, известном как гашение галактик.

NGC 4567 и NGC 4568 — две из тысяч галактик в скоплении Девы, расположенные примерно в 65 миллионах световых лет от Земли.

«Скопление Девы — это самая экстремальная область локальной Вселенной, наполненная плазмой в миллион градусов, экстремальные скорости галактик, бурные взаимодействия между галактиками и их окружением, деревня ухода галактик и, соответственно, кладбище галактик», — сказал Браун, добавив что этот проект показал, как отгонка газа может остановить или остановить один из самых важных физических процессов во Вселенной: звездообразование. «Отбор газа — один из самых впечатляющих и жестоких внешних механизмов, которые могут остановить звездообразование в галактиках, — сказал Браун.

«Раздувание газа происходит, когда галактики движутся через горячую плазму в скоплении так быстро, что огромные количества холодного молекулярного газа уносятся прочь от галактики, как если бы газ уносился огромной космической метлой. Превосходное качество наблюдений VERTICO позволяет нам лучше видеть и понимать такие механизмы ».

Этому проекту способствовал приемник ALMA Band 6, разработанный в Центральной исследовательской лаборатории (CDL) Национальной радиоастрономической обсерватории, который обеспечивает высокую чувствительность и высокое разрешение при минимальном необходимом времени для наблюдений. Это, в свою очередь, привело к сбору значительного количества данных, которые могут содержать ключи к разгадке оставшихся загадок того, как окружающая среда влияет на галактики и, соответственно, как галактики умирают.

Уилсон сказал: «За прошедшие годы было много вопросов о том, влияет ли среда скопления на молекулярный газ в галактиках и как именно эта среда может способствовать их смерти. У нас еще есть над чем поработать, но я уверен, что VERTICO позволит нам ответить на эти вопросы раз и навсегда ».