Процесс слияния галактик прервался на заре Вселенной?


Учёные запечатлели слияние двух гигантских галактик

“Обнаружение даже одной галактики такого рода замечательно само по себе”, – отметил астроном Корнельского университета Доминик Ришерс (Dominik A. Riechers) и ведущий автор статьи. “А обнаружение двух таких галактик в такой непосредственной близости друг к другу, действительно поражает”.

Впервые две эти галактики, которые получили название ADFS-27, были обнаружены доктором Ришерсом и соавторами при помощи космической обсерватории “Гершель” (ЕКА). Дуэт выглядел как одна небольшая красная точка.

Первоначальные наблюдения предполагали, что кажущийся на первый взгляд слабым объект, на самом деле является чрезвычайно ярким и чрезвычайно далёким. Последующие наблюдения с помощью телескопа Atacama Pathfinder подтвердили эти первоначальные догадки и подготовили почву для более подробных наблюдений при помощи ALMA.

“Учитывая мощные процессы звездообразования, проходящие в этих галактиках, мы вполне можем стать свидетелями самого интенсивного слияния галактик, из всех известных на сегодняшний день”, – добавил Ришерс.

Обладая более высоким разрешением и большей чувствительностью, ALMA с большой точностью измерил расстояние до объекта и обнаружил, что это фактически две разные галактики.

Данные ALMA также указывают на то, что ADFS-27 имеет примерно в 50 раз больше звездообразующего газа, чем наблюдается в нашей собственной галактике Млечный Путь.

“Большая часть этого газа в ближайшее время будет преобразована в новые звёзды”, – сказал доктор Ришерс. “Наши текущие наблюдения показывают, что эти две галактики формируют звёзды в бешеном ритме, примерно в 1000 раз быстрее, чем наша собственная Галактика”.

Наблюдения ALMA также показали, что две галактики расположены на расстоянии около 30 000 световых лет друг от друга, и перемещаются со скоростью, составляющей несколько сотен километров в секунду.

В результате своего гравитационного взаимодействия, галактики столкнутся, что, вероятно, приведёт к ещё нескольким мощным этапам звездообразования, после чего на их месте появится одна массивная эллиптическая галактика.

Команда предполагает, что процесс слияния растянется на несколько сотен миллионов лет, после чего новая галактика возможно станет ядром целого скопления галактик.

Больше информации: https://iopscience.iop.org/

Слияние галактик заставило светиться черную дыру

Телескоп имени Хаббла подловил пару удивительных галактик в созвездии Рака в момент слияния. Взаимодействие галактик расцветило их хвосты звездами и заставило светиться черную дыру в центре системы.

Если уподобить гигантские звездные системы, галактики, людям, их жизнь покажется не такой скучной и одинокой, как у тех звезд, из которых они состоят. Эти расстояния от звезды до звезды, выраженные в их размерах, измеряются многими тысячами и миллионами единиц. А вот галактики живут рядом, буквально рука об руку. Они то и дело сталкиваются и непрерывно возмущают друг друга – в общем, живут полноценной общественной жизнью. Она у галактик даже богаче, чем у людей: иногда галактики поедают друг друга или сливаются, что людям обычно не свойственно.

По современным представлениям, слияния это как раз процесс, который определяет внешний вид и разнообразную жизненную активность галактик. Гигантские эллиптические системы, обитающие в центральных частях богатых скоплений галактик, это результат слияний относительно крупных галактик, взаимодействие которых полностью стерло память об их начальной, скорее всего, спиральной структуре.

Крупные спиральные системы вроде нашего Млечного Пути – продукт многочисленных эпизодов галактического каннибализма и переваривания небольших и средних галактик, с которых миллиарды лет назад началось образование космической структуры. Иногда ядра редких середнячков, которые не успели полностью разрушиться, до сих пор населяют окрестности своих пожирателей, например в виде компактных эллиптических галактик, чья природа прояснилась лишь совсем недавно.

От слияний станет всем светлей

Помимо пассивного роста слияния и поглощения могут до неузнаваемости изменить облик действующих лиц. Облака газа и магнитных полей при столкновениях галактик сжимаются и разогреваются, что может привести к мощным вспышкам образования новых звезд – у галактик появляется новая «иллюминация», которая может на многие миллионы лет оказаться во много раз мощнее исходной.

Те же газовые облака, попавшие в центральную часть встреченной на пути галактики, могут оказаться прекрасным топливом для сверхмассивной черной дыры в ее центре, которая давно исчерпала запас пищи в своих собственных окрестностях. В этом случае возникает активное ядро, излучающее во всем электромагнитном диапазоне от радиоволн до гамма-лучей. А если повезет, в паре сливающихся галактик могут возникнуть и два таких ядра – по числу черных дыр.

Кстати, сами звезды этих глобальных событий практически не замечают, как рядовые сотрудники компаний не замечают слияний и поглощений, занимающих умы финансовых воротил. Звезды слишком жидко разбросаны в пространстве в сравнении с их размерами, так что прямое столкновение при слиянии двух галактик может угрожать лишь пригоршне особо невезучих светил. Наблюдать такие прямые столкновения астрономам еще ни разу не удавалось, и не факт, что когда-нибудь удастся.

Пара Рака

Пример того, что может получиться на промежуточном этапе слияния, показывает объект NGC2623, или Arp 243, расположенный примерно в 250 млн световых лет от Земли в направлении на созвездие Рака. Его фотографию, полученную улучшенной камерой для обзоров ACS космического телескопа имени Хаббла, опубликовал Европейский информационный центр космического телескопа (видимо, чтобы люди не забывали, что «Хаббл» это и европейский проект — формально на 15%).

Как нетрудно догадаться, объект, внешне напоминающий одну спиральную галактику с двумя выдающимися рукавами и очень необычной центральной частью, на деле представляет собой пару спиралей. Судя по всему, они впервые столкнулись несколько десятков, а может, и сотню миллионов лет назад и до сих пор не завершили хоровод, который положит конец их раздельному существованию.

Пыль, хвосты и дыры

«Спиральные рукава» NGC2623 – это на деле так называемые приливные хвосты, возникшие за счет гравитационного возмущения сливающимися галактиками друг друга. Мощные потоки газа, вырванные притяжением массивных центральных областей, остались рассеянными по орбитам двух компонент. А те их части, что оказались наиболее возмущены взаимодействиям, сейчас хорошо видны благодаря образованию новых звезд и целых скоплений массивных светил, видимых на картинке отдельными голубоватыми пятнышками.

В общей сложности ученые насчитали более сотни массивных голубых скоплений, светимость которых в сотни тысяч и миллионы раз превосходит мощность излучения Солнца. И значительную часть их света мы не видим – его перехватывает пыль, которая от этого нагревается и испускает мощное инфракрасное излучение. Самые яркие из обнаруженных скоплений светят, как десятки миллионов солнц, что выше светимости самых ярких скоплений нашей Галактики – в десятки раз более крупной, но не сливавшейся в обозримом прошлом ни с чем крупным.

Кстати, есть в Arp 243 и активное галактическое ядро, связанное с центральной черной дырой одной из сталкивающихся галактик. Какой именно — в этой круговерти выяснить трудно. Ясно лишь, что в итоге черная дыра здесь останется только одна. Через миллионы лет оба объекта просядут к центру сформировавшейся единой системы и в конечном итоге сольются, испустив последний гравитационный вопль.

Слияния галактик вызывают активность в их ядре

Слияния галактик вызывают активность в их ядре

Активные ядра галактик (АЯГ) играют главную роль в эволюции галактик. Астрономы из SRON и RuG использовали рекордную выборку галактик, чтобы подтвердить, что слияния галактик положительно влияют на работу АЯГ. Они смогли собрать примерно в 10 раз больше изображений сливающихся галактик, чем предыдущие исследования, используя алгоритм машинного обучения.

Один из самых больших вопросов в астрономии — как галактики развиваются из облаков газа и пыли в красивые спиральные структуры, наблюдаемые в нашем галактическом соседстве. Так называемые активные галактические ядра (АЯГ) представляют собой интересные исследовательские объекты для ответа на часть вопроса, потому что, по-видимому, существует коэволюция между АЯГ и галактиками. В АЯГ находятся сверхмассивные черные дыры, которые выделяют огромное количество энергии после аккреции газа из окружающей среды. Некоторые имеют достаточно большие магнитные или гравитационные поля, чтобы выплевывать струи с полюсов протяженностью в тысячи световых лет.

Коэволюция — это улица с двусторонним движением. С одной стороны, стадия эволюции галактики влияет на активность АЯГ. Кажется, что АЯГ процветают на определенной стадии эволюции галактики, потому что мы наблюдаем пиковую активность АЯГ в галактиках на определенном расстоянии и, следовательно, в определенное время в прошлом. С другой стороны, активность АЯГ влияет на звездообразование галактики. Этот процесс может пойти в любую сторону. Струя АЯГ отталкивает газ, распространяясь по галактике, заставляя газ сталкиваться с другим газом и, таким образом, создавая сгустки — семена для маленьких звезд. Но АЯГ также выделяют энергию, нагревая газ и тем самым предотвращая его охлаждение и конденсацию в комки.

Астрономы из SRON Нидерландского института космических исследований и Университета Гронингена (RuG) использовали выборку с рекордным количеством галактик для изучения одного из факторов, которые, как считается, положительно влияют на воспламенение АЯГ: слияния между галактиками. И действительно, исследователи обнаружили корреляцию. В слияниях они насчитывали в 1,4 раза больше АЯГ, чем в не слияниях. И наоборот, исследователи обнаружили в 1,3 раза больше слияний в образцах галактик с АЯГ по сравнению с образцами галактик без АЯГ.

Исследовательская группа использовала алгоритм машинного обучения для распознавания слияний. Он предоставил выборку, которая примерно на порядок больше, чем в предыдущих исследованиях, что делает корреляцию гораздо более надежной. «Мы создали сеть для обучения системы распознаванию слияний на большом количестве изображений», — говорит первый автор Fangyou Gao. «Это позволяет нам использовать большую выборку из двух телескопических съемок с десятками тысяч галактик. АЯГ относительно легко распознать по их спектру. Но слияния должны быть классифицированы по изображениям, что обычно является работой человека. С машинным обучением, теперь мы можем сделать так, чтобы компьютеры сделали это за нас». »

Источник: earth-chronicles.ru

Странная планета

Активные ядра галактик (АЯГ) играют главную роль в эволюции галактик. Астрономы из SRON и RuG использовали рекордную выборку галактик, чтобы подтвердить, что слияния галактик положительно влияют на работу АЯГ. Они смогли собрать примерно в 10 раз больше изображений сливающихся галактик, чем предыдущие исследования, используя алгоритм машинного обучения.

Один из самых больших вопросов в астрономии – как галактики развиваются из облаков газа и пыли в красивые спиральные структуры, наблюдаемые в нашем галактическом соседстве. Так называемые активные галактические ядра (АЯГ) представляют собой интересные исследовательские объекты для ответа на часть вопроса, потому что, по-видимому, существует коэволюция между АЯГ и галактиками. В АЯГ находятся сверхмассивные черные дыры, которые выделяют огромное количество энергии после аккреции газа из окружающей среды. Некоторые имеют достаточно большие магнитные или гравитационные поля, чтобы выплевывать струи с полюсов протяженностью в тысячи световых лет.

Коэволюция – это улица с двусторонним движением. С одной стороны, стадия эволюции галактики влияет на активность АЯГ. Кажется, что АЯГ процветают на определенной стадии эволюции галактики, потому что мы наблюдаем пиковую активность АЯГ в галактиках на определенном расстоянии и, следовательно, в определенное время в прошлом. С другой стороны, активность АЯГ влияет на звездообразование галактики. Этот процесс может пойти в любую сторону. Струя АЯГ отталкивает газ, распространяясь по галактике, заставляя газ сталкиваться с другим газом и, таким образом, создавая сгустки – семена для маленьких звезд. Но АЯГ также выделяют энергию, нагревая газ и тем самым предотвращая его охлаждение и конденсацию в комки.

Астрономы из SRON Нидерландского института космических исследований и Университета Гронингена (RuG) использовали выборку с рекордным количеством галактик для изучения одного из факторов, которые, как считается, положительно влияют на воспламенение АЯГ: слияния между галактиками. И действительно, исследователи обнаружили корреляцию. В слияниях они насчитывали в 1,4 раза больше АЯГ, чем в не слияниях. И наоборот, исследователи обнаружили в 1,3 раза больше слияний в образцах галактик с АЯГ по сравнению с образцами галактик без АЯГ.

Исследовательская группа использовала алгоритм машинного обучения для распознавания слияний. Он предоставил выборку, которая примерно на порядок больше, чем в предыдущих исследованиях, что делает корреляцию гораздо более надежной. «Мы создали сеть для обучения системы распознаванию слияний на большом количестве изображений», – говорит первый автор Fangyou Gao. «Это позволяет нам использовать большую выборку из двух телескопических съемок с десятками тысяч галактик. АЯГ относительно легко распознать по их спектру. Но слияния должны быть классифицированы по изображениям, что обычно является работой человека. С машинным обучением, теперь мы можем сделать так, чтобы компьютеры сделали это за нас”.»

Оригинал earth-chronicles.ru

По теме:

В 16 световых годах от Земли зафиксирована сильнейшая супер вспышка

Девятую планету предложили искать по оптическим вспышкам

Астрономы-любители открыли два необычных коричневых карлика

Железо и магний – основные элементы планет

Какие бывают метеориты и сколько они стоят?

Что такое черные планеты и существуют ли они?

Разумна ли наша Вселенная?

Гипотетическая Девятая планета может оказаться первичной черной дырой

NASA планирует превращать лунный реголит в кислород

Астронавты НАСА, возможно, полетят на Марс через Венеру

Spread the love

Процесс слияния галактик прервался на заре Вселенной?

Наука Маркет

20.02.2006, Пн, 19:02, Мск
Британские астрономы получили первое экспериментальное свидетельство того, как именно происходило образование массивных галактик в ранней Вселенной. Эти результаты, как считают ученые, имеют огромное значение для развития космологической теории.
Исследование проводилось группой ученых под руководством доктора Кристофера Конселайса (Christopher J. Conselice) из Ноттингемского университета на основе анализа снимков далеких галактик, полученных космическим телескопом Хаббла, сообщает SpaceDaily.

В результате одно из положений стандартной космологической модели получило первое экспериментальное подтверждение: крупные галактики формируются при слиянии малых. Галактические слияния приводят к образованию звезд и, по мнению некоторых исследователей, питают черные дыры в центрах галактик, за счет чего черные дыры значительно увеличиваются в размерах.

«Большинство массивных галактик, которые мы наблюдаем сегодня, претерпели на заре формирования Вселенной ряд столкновений и слияний с другими галактиками», — комментирует д-р Конселайс. До сих пор ученым не удавалось определить, как именно формировались крупные галактики. Массы молодых галактик сравнительно малы, и их превращение в массивные галактики долгое время оставалось для ученых загадкой.

Астрономы из Ноттингемского университета на основе полученных результатов сделали вывод, что в среднем крупная галактика претерпевает за время своего существования 4–5 слияний, в результате чего из небольшой галактики превращается в крупное скопление звезд. Среди современных нам галактик такие столкновения и слияния редки, однако 10 млрд. лет назад этот процесс проходил достаточно интенсивно.

Используя метод анализа изображений, который д-р Конселайс разрабатывал в течение 10 лет, ученые изучили снимки телескопа Хаббла и пришли к интересному выводу: слияние галактик происходит в строго ограниченный отрезок времени — в течение 6 млрд. лет с момента образования Вселенной. Результат противоречит существовавшим ранее теориям так называемого «быстрого» формирования крупных галактик в течение нескольких миллионов лет после Большого Взрыва и «постепенного» слияния.

#gallery#

«Самое удивительное, что процесс массового слияния и формирования крупных галактик, по-видимому, закончился, когда наша Вселенная была в два раза моложе, — говорит д-р Конселайс. — Можно предположить, что процесс слияния был внезапно прерван». Что именно помешало процессу дальнейшего слияния крупных галактик, ученым еще предстоит выяснить.

  • Первый в России ИТ-маркетплейс Market.CNews для Вашего бизнеса. С ценами на ИТ-услуги от сотен поставщиков
  • Короткая ссылка
  • Распечатать

ALMA увидела начало слияния двух древних галактик с активным звездообразованием

Астрономы увидели начало слияния двух очень ярких и массивных галактик, которые появились спустя миллиард лет после Большого взрыва. Звезды в них рождаются с необычайно высокой скоростью, которая не характерна для большинства объектов той космической эпохи. Систему из двух редких галактик, получившую название ADFS-27, удалось увидеть с помощью интерферометра ALMA. Об этом сообщается в статье, опубликованной в журнале Astrophysical Journal

.

Галактики ADFS-27 находятся примерно в 12,7 миллиардах световых лет от Земли в направлении созвездия Золотой рыбы. Впервые астрономы увидели систему на изображениях космического телескопа Herschel. Наблюдения показали, что объект, который первоначально казался одной красной точкой на снимках, на самом деле может быть двумя очень далекими объектами. Последующие наблюдения телескопом Atacama Pathfinder Experiment подтвердили эту гипотезу и помогли собрать необходимые данные для дальнейшего изучения системы с помощью ALMA.

На новых снимках видно, что система ADFS-27 представляет собой две ультраяркие инфракрасные галактики, в которых происходят активные процессы звездообразования. Объекты содержат примерно в 50 раз больше облаков молекулярного газа, чем в Млечном пути — около 2,5×1011 масс Солнца. Этого хватит, чтобы производить по 2,4 тысячи Солнц в течение ста миллионов лет. Когда-то в галактиках уже случилась вспышка звездообразования из-за того, что они прошли близко друг к другу. «Большая часть газа в скором времени превратится в звезды. Текущие наблюдения показывают, что эти две галактики действительно производят звезды в бешеном темпе, примерно в тысячу раз быстрее, чем наша Галактика», — комментирует Доминик Ричерс (Dominik Riechers), главный автор статьи.

Композитный снимок пары галактик ADFS-27

NRAO/AUI/NSF, B. Saxton; ESA Herschel; ESO APEX; ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); D. Riechers

Поделиться

Объекты, между которыми 30 тысяч световых лет, движутся со скоростью нескольких сотен километров в секунду относительно друг друга. В будущем они, скорее всего, сольются в одну массивную эллиптическую галактику — по мнению ученых, это займет сотни миллионов лет. Возможно, этот объект даже станет ядром целого скопления галактик в будущем.

Благодаря телескопу ALMA астрономам удается получать детальные изображения далеких объектов. Так, ученые сняли поверхность далекого красного гиганта W Гидры и звезды Бетельгейзе в высоком разрешении, атмосферу красного сверхгиганта Антарес и пылевые кольца у Проксимы Центавра.

Одной из самых древних галактик известных сегодня является UDFj-39546284, состоящая из голубых звезд, которые существовали 13,4 миллиарда лет назад, то есть примерно через 380 миллионов лет после Большого взрыва. Древнейшей спиральной галактикой из известных на сегодняшний день считается A1689B11. Она образовалась спустя 2,6 миллиарда лет после Большого взрыва.

Кристина Уласович

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 4 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: