[показать]На протяжении десятилетий ученые были уверены, что слияния галактик обычно приводят к образованию эллиптических галактик. Но теперь наблюдения на телескопе ALMA и на других радиотелескопах впервые прямо доказали, что слияния галактик могут порождать дискообразные галактики и что именно такой исход является обычным. Этот неожиданный результат может объяснить, почему во Вселенной так много спиральных галактик -- таких, как наш Млечный Путь.
Наблюдения, выполненные международной группой исследователей под руководством Юнко Уэда (Junko Ueda), постдока из Японского общества поощрения наук (Japan Society for the Promotion of Science), принесли сюрприз: оказалось, что в нашей области Вселенной (в радиусе 40–600 миллионов световых лет от Земли) большинство столкновений галактик приводит к возникновению так называемых дисковых галактик. Этот класс галактик включает в себя спиральные галактики, такие, как Млечный Путь, и линзообразные галактики. Дисковые галактики, в отличие от эллиптических галактик, -- плоские, как блин, образования, содержащие большое количество пыли и газа.
В течение некоторого времени было широко распространено мнение, что сливающиеся дисковые галактики в конце концов превращаются в галактику эллиптической формы. Во время бурных процессов слияния, когда взаимодействующие галактики как бы «пожирают» друг друга, они не только приобретают новую массу, но и на космических временных масштабах меняют свою форму, переходя таким образом в другой морфологический класс.
Компьютерные модели этих процессов, которые появились еще в 1970-х годах, предсказывали, что слияние двух дисковых галактик сравнимых размеров должны приводить в появлению эллиптической галактики. Из этих моделей следовало, что большинство галактик во Вселенной должно быть эллиптическими, что резко расходилось с фактами – на деле более 70% наблюдаемых галактик являются дисковыми. Более поздние модели, однако, свидетельствовали, что столкновения галактик могут вести и к образованию дисковых галактик.
Для того, чтобы из наблюдений определить окончательные формы галактик, образующихся в результате слияния, группа изучила распределение газа в 37 галактиках, находящихся в поздней стадии слияния. На телескопе ALMA (The Atacama Large Millimeter/sub-millimeter Array) и на нескольких других радиотелескопах [1] наблюдалась эмиссия окиси углерода (CO) – индикатор присутствия молекулярного газа. На сегодняшний день эта работа является крупнейшим исследованием молекулярного газа в галактиках. В ее рамках получены уникальные данные, которые помогают понять, как образовался наш Млечный Путь. Исследование показало, что почти во всех сливающихся галактиках образуются блинообразные области молекулярного газа, которые представляют собой дисковые галактики в процессе формирования. Уэда говорит: “Впервые нами получено доказательство того, что сливающиеся галактики могут образовывать дисковые галактики. Это неожиданно большой шаг к пониманию тайны рождения дисковых галактик.”
Тем не менее, еще очень многое остается неясным. Уэда добавляет: “Нам надо теперь сосредоточиться на проблеме образования звезд в этих газовых дисках. А потом надо посмотреть, что происходит в более удаленных областях Вселенной. Мы знаем, что большинство галактик в далеких частях Вселенной тоже имеют диски. Однако, мы еще не понимаем, является ли этот факт следствием слияния галактик или эти диски образовались из холодного газа, который постепенно скапливается в галактиках. Возможно, нам удалось обнаружить универсальный механизм, который действует на протяжении всей истории Вселенной”.
Примечания
[1] Данные получены на следующих телескопах: ALMA; Combined Array for Research in Millimeter-wave Astronomy -- решетке из 23-х параболических антенн миллиметрового диапазона в Калифорнии; Submillimeter Array – решетке из восьми параболических антенн субмиллиметрового диапазона на Мауна Кеа, Гавайи; Plateau de Bure Interferometer; 45-метровом радиотелескопе обсерватории Нобеяма (NAOJ Nobeyama Radio Observatory); 12-метровом телескопе Национальной радиоастрономической обсерватории США; 14-метровом телескопе Радиоастрономической обсерватории пяти колледжей (США); 30-метровом телескопе IRAM. Дополнительные данные получены на субмиллиметровом телескопе Швеции-ESO.
Данные наблюдений опубликованы в журнале The Astrophysical Journal Supplement (август 2014), в статье Ueda et al. "Cold Molecular Gas in Merger Remnants. I. Formation of Molecular Gas Disks".
Состав исследовательской группы: Junko Ueda (JSPS postdoctoral fellow/National Astronomical Observatory of Japan [NAOJ]), Daisuke Iono (NAOJ/The Graduate University for Advanced Studies [SOKENDAI]), Min S. Yun (The University of Massachusetts), Alison F. Crocker (The University of Toledo), Desika Narayanan (Haverford College), Shinya Komugi (Kogakuin University/ NAOJ), Daniel Espada (NAOJ/SOKENDAI/Joint ALMA Observatory), Bunyo Hatsukade (NAOJ), Hiroyuki Kaneko (University of Tsukuba), Yoichi Tamura (The University of Tokyo), David J. Wilner (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics), Ryohei Kawabe (NAOJ/ SOKENDAI/The University of Tokyo) и Hsi-An Pan (Hokkaido University/SOKENDAI/NAOJ).
Ссылки
Текст научной статьи на Astro-Ph
Перевод пресс-релиза ESO eso1429 http://www.eso.org/public/russia/news/eso1429/