Астрономы в Великобритании объявили сегодня, что установили, как галактики, подобные нашему Млечному Пути, сформировались за 10 миллиардов лет космического времени в результате столкновения множества отдельных галактик.
Галактики — крупнейшие одиночные объекты во Вселенной, и происхождение их образования — очень старый вопрос, на который нет очевидных ответов. Крупное исследование, представленное на этой неделе в The Astrophysical Journal Американского астрономического общества, дало решение этой проблемы.
Астрономы во главе с профессором внегалактической астрономии Кристофером Конселисом из Манчестерского университета установили, что этот эффект слияния является одним из доминирующих процессов, в результате которых образуются галактики .
Эти исследователи завершили это многолетнее исследование галактик и того, как они сформировались за последние 10 миллиардов лет, показав, что эти слияния галактик являются одним из наиболее важных методов формирования галактик. Средняя массивная галактика за последние 10 миллиардов лет претерпит около 3 слияний с другими галактиками, что более чем удвоит их массу. Таким образом, это исследование показало, что слияния — очень эффективный способ формирования галактик.
«Это также говорит о том, что наша собственная галактика Млечный Путь, вероятно, претерпела по крайней мере одно из этих значительных слияний за свою историю, что радикально изменило ее форму и историю формирования», — сказал профессор Конселис. «Слияния, подобные описанным в этом исследовании, запускают звездообразование, которое может быть источником образования звезд, включая наше собственное Солнце, а также подпитывают материю, из которой растут центральные черные дыры».
Галактики в соседней вселенной бывают всех форм и размеров. Некоторые из них, в том числе и наша собственная, очень массивны, имеют более триллиона звезд и спиральный узор. Другие представляют собой огромные скопления звезд со сфероидальной или эллипсоидальной структурой без особых узоров. История этих огромных систем практически неизвестна.
Одним из возможных способов увеличения массы галактик является столкновение двух галактик с образованием совершенно новой галактики. Этот процесс известен как слияние. Слияния галактик известны уже более полувека, но их роль в том, как мы получаем массивные галактики, которые мы видим сегодня, всегда была огромной загадкой и фундаментальным вопросом в космологии. Хотя это и была любимая теоретическая идея, раньше мы могли только догадываться, как на самом деле происходил этот процесс.
Результат этого исследования основан на поиске галактик, находящихся в непосредственной близости , или тех, которые находятся в «парах», на 10 миллиардов лет назад. Эти близкие галактики в конечном итоге сольются вместе, чтобы сформировать новую систему в течение миллиарда лет. Поймав эти галактики в процессе слияния, это исследование определило историю слияния и, таким образом, историю формирования галактик во Вселенной. До этого исследования в основном были доступны только теоретические оценки этого. Настоящее исследование является прямым измерением этого процесса.
Конселис сказал, что «из-за общего количества галактик во Вселенной за последние 10 миллиардов лет произошло бы около 2 триллионов таких событий слияния. Многие из этих событий можно будет обнаружить с помощью предстоящих экспериментов с гравитационными волнами, поскольку они являются наиболее обычные массовые события слияния, происходящие во Вселенной».
Эта ранее неизвестная история теперь позволяет нам понять галактики так, как мы раньше этого не делали. Будущая работа этой и других групп покажет значение этого открытия для понимания развития новых звезд и черных дыр в галактиках в эту космическую эпоху.
