Астрономія
Астрономія

Масивні розширені галактики у симуляції згасли повільніше за звичайні

Використовуючи моделювання, дослідники вивчили зв’язок між розмірами галактик та припиненням зореутворення у них. Виявилося, що масивні розширені галактики згасають повільніше, ніж галактики звичайних розмірів. Стаття про це доступна у журналі Astrophysical Journal.

ESA, NASA

ESA, NASA

Що відомо про згасання галактик?

Коли галактики припиняють утворювати зірки, говорять, що вони згасають. Як саме і коли це відбувається, залишається загадкою навіть після десятиліть досліджень. Значна частина масивних галактик або перестала утворювати зірки, або демонструють знижені темпи зореутворення вже у перші 15-20% віку Всесвіту. Вважається, що формування зірок у галактиках, що не входять до складу скупчень, припиняється або через вплив наднових та активних ядер галактик, або через скорочення постачання газу, який живить зореутворення. Крім того, злиття з іншими галактиками та нестабільність диска можуть спричинити сплеск формування зірок, але і «пробудити» центральну чорну діру, яка згодом припинить зореутворення. Взагалі, активні ядра галактик вважаються головними винуватцями припинення формування світил. Фізичні процеси, відповідальні за гасіння, впливають на просторовий розподіл зірок різного віку в галактиках.

Що досліджували вчені?

Астрономи вирішили встановити зв’язок між еволюцією розмірів масивних галактик та припиненням зореутворення у них. Для цього вони провели симуляцію та розподілили змодельовані галактики на дві групи: з нормальними розмірами та розширеними. Усі вони мали значення червоного зсуву z = 2. Вчені відстежили їхній еволюційний розвиток вперед і назад у часі.

Одні із змодельованих розширених галактик. Anshu Gupta et al

Одні із змодельованих розширених галактик. Anshu Gupta et al

Що показали результати?

Виявилося, що масивні та розширені галактики утворюють зірки довше, ніж галактики нормального розміру. Зокрема, при значеннях червоного зсуву z = 1 лише 36% розширених масивних галактик припинили зореутворення, тоді як для інших ця цифра складала 69%.

Розмір розширених масивних галактик збільшувався майже вдвічі між z = 2−4, а середня зоряна маса збільшувалася на один порядок. На відміну від цього, середній зоряний розмір інших галактик не змінювався суттєво на цьому ж проміжку, навіть коли вони переживали таке саме збільшення зоряної маси. Вчені припускають, що більш повільному згасанню розширених масивних галактик сприяли нижчі маси чорних дір і слабший зворотний зв’язок.

червоного зсуву
Хвилі випромінювання віддалених об’єктів змінюють свою довжину через прискорене розширення Всесвіту. Це явище називається червоним зсувом, і чим більше його значення, тим далі у просторі та часі знаходиться об’єкт