ALMA регистрирует формирование дисковых галактик

Новые наблюдения объясняют, почему галактики типа нашего Млечного Пути так широко распространены в Галактике.

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, 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  и на нескольких других радиотелескопах 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”.

Источник: ESO