Астрономы раскрыли тайну прекращения процессов формирования звезд в галактиках
Считается, что такие галактики, как наш Млечный Путь, — это по сути своей «заводы», которые используют гравитацию для формирования новых звезд из молекулярного газообразного водорода. Однако, не смотря на это, подобные процессы в похожих галактиках неожиданно прекратились, и астрономам стало трудно объяснить, почему это происходит.
«Млечный Путь превращает газ в звезды примерно в среднем по массе солнца каждый год», — сказал Грегори Рудник, профессор физики и астрономии из Университета Канзаса. «Галактика заполнена газом, и мы постоянно получаем новый газ из-за пределов галактики. Этот газ попадает в галактику под действием силы тяжести и образует звезды, а часть газа при этом уходит из галактики. Мы видим множество галактик, которые не образуют звезды. По какой-то причине у них не так много газа, поэтому они не могут создавать новые звезды. Возникает вопрос: почему? Почему некоторые галактики не работают как должны? Почему у них есть звезды, но они уже не создают новых?».
Ключом к решению этой головоломки может быть новый странный класс галактик, который находится на расстоянии около 6 миллиардов световых лет от Земли. В них происходят активные процессы насильственного изгнания собственного газа. Углубившись в данный вопрос Рудник объединился с учеными из США в рамках нового гранта Национального научного фонда для изучения этих галактик и выяснения вопроса о том, почему некоторые галактики больше не имеют газа, необходимого для образования новых звезд. Часть процесса состоит в том, чтобы подвергнуть сомнению недавние традиционные идеи о прекращении звездообразования.
«Один из вариантов объяснения подобных событий, которое на сегодняшний день придумали люди, — это взрывное удаление газа через активное галактическое ядро», — сказал Рудник. «Каждая галактика, в том числе наша, имеет в своем центре сверхмассивную черную дыру. Когда газ попадает в черную дыру, прямо перед тем, как она попадает в черную дыру, она становится супер-горячей, а энергия, которую она дает, может фактически выдуть остальная часть газа из галактики. Людям нравится это объяснение, так как это механизм, который предполагает достаточное количество энергии для вытеснения всего газа из галактики».
Однако в 2007 году группа астрономов обнаружила набор «самоутекающихся» галактик, звездообразование в которых прервалось по каким-то необъяснимым причинам. Впоследствии Рудник присоединился к этой команде, которая провела многолетнее исследование этих объектов.
«В ходе наших исследований, нам удалось обнаружить галактику, из которой происходит выплеск газа со скоростью тысячи километров в секунду (более чем в 3500 раз быстрее, чем реактивный самолет), однако при этом нет абсолютно никаких доказательств того, что какой-либо газ попадает в черную дыру», — сообщил исследователь. «Итак, перед нами встает вопрос, а нужен ли этот процесс черных дыр или существуют другие способы его выполнения».
Проанализировав лучшие изображения галактик с космического телескопа «Хаббл» Рудник и его сотрудники поняли, что газ можно исключить из галактик чисто концентрированным светом звезд в галактиках. То есть нет абсолютно никакой необходимости в дополнительной энергии из газа, попадающего на черную дыру.
«У Млечного Пути есть все свои звезды и газ, распространяющиеся более чем на 100 000 световых лет, а это означает, что требуется свет длинною в 100 000 лет, чтобы добраться от одной стороны к другой. Эти галактики, которые столь же массивны, как Млечный Путь, выглядят огромными и обладают невероятно высокой концентрацией звезд. Идея, которую мы начали развивать, состоит в том, что, возможно, эти галактики настолько компактны, что весь звездный свет от всех звезд в этих галактиках застрял в этом небольшом пространстве, которое достаточно интенсивно само по себе и позволяет вытеснить газ из галактик».
Подводя итог, Рудник сказал, что идея состоит в том, что звезды испускают легкие частицы, которые будут сталкиваться с частицами газа и «дают им небольшой толчок. Сумма многих этих маленьких толчков достаточна для того, чтобы выталкивать весь газ из галактики с невероятной скоростью».
