Астрономы близки к разгадке тайны формирования гигантских галактик Вселенной

Столкновение двух галактик-антенн. Автор: NASA

Астрономы утверждают, что они близки к разгадке межгалактической тайны о возникновении крупнейших галактик Вселенной, которая десятилетиями озадачивала экспертов.

Ученые обнаружили места рождения гигантских эллиптических галактик, которые, как они утверждают, дают новые подсказки о том, как они образовались. Создание этих древних галактик, которые выглядят как раздутые футбольные мячи по сравнению с нашим плоским дискообразным Млечным Путем, остается загадкой для астрофизиков.

Но теперь ученые из Университета Саутгемптона, работающие с экспертами по всему миру, говорят, что их новое исследование может наконец разгадать загадку. Доктор Аннаграция Пуглиси из Саутгемптона, которая является соавтором исследования, сказала, что, вероятно, большие потоки холодного газа и столкновения между галактиками в ранней Вселенной создали эти гигантские системы.

Она добавила: «Столкновение двух дисковых галактик привело к тому, что газ — топливо, из которого формируются звезды — опустился к их центру, образовав триллионы новых звезд. Эти космические столкновения произошли примерно от восьми до 12 миллиардов лет назад, когда Вселенная находилась в гораздо более активной фазе своей эволюции.

«Наши результаты приближают нас к решению давней загадки астрономии, которая изменит наше понимание того, как образовались галактики в ранней Вселенной».

Исследование, опубликованное в журнале Nature, стало результатом сотрудничества Саутгемптона, обсерватории Пурпурной горы в Китае и Китайской академии наук.

Примеры изображений JWST, вырезанных для выборки галактик. Автор: Nature (2024). DOI: 10.1038/s41586-024-08201-6

Эксперты проанализировали более 100 галактик, где формируются звезды, в далекой Вселенной с помощью крупнейшего в мире радиотелескопа ALMA, расположенного в пустыне Атакама в Чили.

По словам руководителя исследования доктора Цин-Хуа Таня из обсерватории Пурпурной горы, ученые сделали открытие, используя новую технологию, которая изучает распределение света, излучаемого далекими и очень яркими галактиками.

Она добавила: «Это первое реальное доказательство того, что сфероиды формируются непосредственно в ходе интенсивных эпизодов звездообразования, происходящих в ядрах далеких галактик. Астрофизики десятилетиями пытались понять этот процесс.

«Эти галактики формируются быстро — газ засасывается внутрь, питая черные дыры и вызывая вспышки звезд, которые рождаются со скоростью в 10–100 раз быстрее, чем наш Млечный Путь».

Исследователи использовали архивные проекты с открытым исходным кодом A3COSMOS и A3GOODSS, которые позволили им собрать высококачественные наблюдения многих далеких галактик.

Ученые говорят, что объединят свои выводы с данными, полученными с телескопов на борту спутников JWST и Euclid, а также с Китайской космической станции, чтобы составить карту звездных компонентов галактик.

Доктор Пуглиси из Саутгемптона добавил: «Это даст нам более полную картину раннего формирования галактик и углубит наше понимание того, как развивалась Вселенная с начала времен».

Больше информации: Qing-Hua Tan, In situ spheroid formation in distant submillimetre-bright galaxies, Nature (2024). DOI: 10.1038/s41586-024-08201-6. www.nature.com/articles/s41586-024-08201-6

Источник: University of Southampton