Астрономы обнаружили рой галактик, вращающихся вокруг гиперяркой галактики

Прочитано: 248 раз(а)
1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (1 голосов, среднее: 5,00 из 5)
Loading ... Loading ...


Используя Очень Большой Телескоп и радиотелескоп ALMA в Чили, группа астрономов, включая исследователей из Института Нильса Бора, обнаружила рой галактик, вращающихся вокруг гиперяркой и активно звездообразующей галактики в ранней Вселенной. Наблюдение дает важные сведения о том, как растут исключительно яркие галактики и как они превращаются в энергичные квазары, излучающие свет на большую часть наблюдаемой Вселенной.

Фундаментальной проблемой астрономии является вопрос о том , как формируются, растут и развиваются галактики.

Астрономы обнаружили рой галактик, вращающихся вокруг гиперяркой галактики

Как часть своей эволюции, большинство галактик, похоже, создали сверхмассивную черную дыру в своем центре. Эти гравитационные монстры время от времени поглощают близлежащий газ и звезды, извергая избыточную энергию в виде мощных струй — явление, известное как квазар.

От галактики до квазара

Многие детали перехода от «обычных» галактик к квазарам до сих пор неизвестны. Но в новом исследовании, опубликованном в Nature Communications, группа астрономов во главе с Микеле Джинольфи из ESO в Гархинге, возможно, подошла на шаг ближе к пониманию этой эволюции.

«Считается, что перед тем, как превратиться в полноценный квазар, некоторые галактики проходят через фазу очень запыленной и очень «активной» с точки зрения звездообразования и аккреции газа на их центральные сверхмассивные черные дыры », — объясняет Джинольфи. «Мы решили разработать эксперимент, чтобы узнать больше об этой переходной фазе».

Джинольфи и его сотрудники сосредоточились на уже известной галактике W0410-0913, одной из самых ярких, массивных и богатых газом галактик в далекой Вселенной, наблюдаемой 12 миллиардов лет назад.

Пыль нагревается энергией звездного света и центральной черной дыры, заставляя ее светиться и освещая галактику своим инфракрасным светом. Это привело к тому, что галактики этого типа стали называть галактиками, скрытыми от горячей пыли (также известными в просторечии как «горячие псы»).

Галактики в 3D

Поскольку эволюция галактик неразрывно связана с их окружением, Джинольфи и его команда, чье ядро ​​несколько нетипично состояло в основном из молодых исследователей, решили наблюдать W0410-0913 с помощью инструмента «MUSE» на Очень Большом Телескопе (VLT) в Чили. . Этот продвинутый инструмент позволил им изучить регион в 40 раз шире самой галактики.

В исследовании принял участие Питер Лаурсен из Центра Cosmic Dawn в Копенгагене. Он поясняет: «Наблюдения показали, что W0410-0913 окружен роем из не менее 24 галактик меньшего размера. Самое замечательное в инструменте MUSE заключается в том, что мы можем измерять не только их положение на небе, но и расстояние до них вдоль нашей оси. прямой видимости. Другими словами, мы можем измерить их положение в 3D».

Хотя это означает, что W0410-0913 находится в области, по крайней мере, в десять раз более плотной, чем средняя Вселенная, это не совсем неожиданно, поскольку считается, что горячие псы действительно живут в плотных средах.

Галактическая автокатастрофа

Более того, хотя W0410-0913 виден в то время, когда Вселенная была в 1/8 своего нынешнего возраста, она уже в десять раз массивнее нашей собственной галактики Млечный Путь. Чтобы вырастить такую ​​большую галактику за такое короткое время и накормить сверхмассивную черную дыру, действительно требуется значительный запас свежего материала. Все это хорошо согласуется с общепринятым представлением о том, что массивные галактики растут за счет аккреции газа и галактик-спутников, притягиваемых из межгалактического пространства своей огромной гравитацией.

Фактически, в такой плотной среде ожидается, что скорость взаимодействия и слияния галактик будет очень высокой. Подвергшись такой бомбардировке, астрономы ожидали, что W0410-0913 будет автокатастрофой из хаотично кружащихся сгустков газа и звезд.

Однако, копаясь в старых наблюдениях, полученных радиоантеннами ALMA, расположенными всего в 300 км к северо-востоку от VLT, Джинольфи и его коллеги смогли измерить внутреннее движение газа внутри W0410-0913.

И тут вырисовалась совсем другая картина.

Бросать камешки в стекло

Удивительно, но наблюдения ALMA показали, что W0410-0913, по-видимому, вообще не была нарушена взаимодействиями с галактиками-компаньонами. Согласно наблюдениям, этот газ красиво и упорядоченно вращается вокруг центральной черной дыры. Аккуратный, но удивительно быстрый, скорость которого достигает 500 км/с.

«Объединяя результаты двух очень разных телескопов, мы видим картину того, как могут развиваться самые массивные и пыльные галактики. расти в очень плотных условиях», — говорит Джинольфи. «Тем не менее, несмотря на ожидаемое частое слияние с другими галактиками, эти гравитационные взаимодействия не обязательно разрушительны — они питают центральную галактику и немного взбалтывают газ, но оставляют ее практически нетронутой. стекло: его можно поцарапать, но не сломаешь…»

Наблюдения Микеле Джинольфи дают первые сведения о многомасштабном процессе, управляющем эволюцией редкой и экстремальной популяции галактик, скрытых горячей пылью. Они растут в густых, особых местах обитания, но взаимодействие с их компаньонами может быть нежным.

В качестве притчи об этой галактической автокатастрофе исследование почти не проводилось, когда Микеле Джинольфи застрял в пробке в пробке в Риме, ему пришлось отправить предложение по телефону из машины за несколько минут до крайнего срока.

Астрономы обнаружили рой галактик, вращающихся вокруг гиперяркой галактики



Новости партнеров