Таинственная галактика уже была мертва, когда Вселенная была молодой
Когда в галактике заканчиваются газ и пыль, процесс рождения звезд останавливается. Это занимает миллиарды лет.
Но есть галактика, которая уже умерла, когда Вселенной было всего 700 миллионов лет. Что с ним случилось?
Это то, что хочет знать международная команда астрономов.
«Первые несколько сотен миллионов лет существования Вселенной были очень активной фазой с большим количеством газа. облака сжимаются, образуя новые звезды», — говорит Тобиас Лузер из Института космологии Кавли при Кембриджском университете.
«Галактикам нужен обильный запас газа для образования новых звезд, и ранняя Вселенная была похожа на «шведский стол».
Итак, когда галактика JADES-GS-z7-01-QU появилась в наблюдениях JWST, она не продемонстрировала особых свидетельств продолжающегося звездообразования. (JADES означает JWST Advanced Deep Extragalactic Survey.) Оно находится в том, что астрономы называют «замороженным» состоянием, и выглядит так, как будто звездообразование началось и быстро прекратилось.
Выяснить, почему это произошло с молодой галактикой, — задача важный шаг в космологии. Почему перестали создавать звезды? И были ли факторы, влияющие на звездообразование, такими же, как сегодня?
Когда галактика перестает образовывать звезды
Звездообразование Астрономы не ожидают, что гашение произойдет быстро.
«Только позже во Вселенной мы начинаем видеть, как галактики перестают формировать звезды, будь то из-за черной дыры или чего-то еще», — сказал доктор Франческо Д’Эудженио, также из Института космологии Кавли и соавтор с Лузером недавней статьи о JADES-GS-z7-01-QU.
Рождение звезды обычно начинается с слияния газовых облаков. вместе. Богатые газом регионы, включая галактики, являются лучшими местами для зарождения звезд. Данные JWST о JADES-GS-z7-01-QU показывают, что эта молодая галактика пережила очень интенсивный период звездообразования вскоре после того, как она начала формироваться (после Эпохи реионизации). Где-то от 30 до 90 миллионов лет здесь пылало звездообразование. Затем внезапно оно прекратилось.
Это неудивительно, хотя астрономы не уверены, почему оно остановилось. Понятно, что кончился бензин. Возможно, сверхмассивная черная дыра в ее сердце поглотила большую часть доступного «звездного материала». Быстро движущиеся ветры и струи черной дыры могли также полностью вытолкнуть большую часть материала, из которого рождались звезды, из галактики.
Вполне возможно, что очень быстрый темп звездообразования, который JADES-GS- Опытный z7-01-QU просто израсходовал запас. По мнению Лузера, это не невозможно.
«Кажется, в ранней Вселенной все происходит быстрее и драматичнее, включая переход галактик от фазы звездообразования к стадии покоя или угасания», — сказал он.
Выясняем ответ
Из текущих данных JWST неясно, что случилось с этой маленькой галактикой еще на заре время. Астрономы все еще исследуют данные.
«Мы не уверены, сможет ли какой-либо из этих сценариев объяснить то, что мы сейчас видели с помощью Уэбба», — сказал соавтор статьи профессор Роберто Майолино.
«До сих пор, чтобы понять раннюю Вселенную, мы использовали модели, основанные на современной Вселенной. Но теперь, когда мы можем заглянуть гораздо дальше во времени и наблюдать, как звездообразование в этой галактике так быстро прекратилось. , возможно, придется пересмотреть модели, основанные на современной вселенной.»
Это означает, что будет больше наблюдений с использованием JWST.
«Мы ищем другие галактики, подобные этой, в ранней Вселенной, что поможет нам наложить некоторые ограничения на то, как и почему галактики перестают образовывать новые звезды», — сказал Д’Эудженио.
«Может случиться так, что галактики в ранней Вселенной «умирают», а затем вернётся к жизни – нам понадобятся дополнительные наблюдения, чтобы понять это».
Есть еще одна возможность, которую астрономы захотят исследовать. JADES-GS-z7-01-QU выглядел мертвым в то время, когда JWST наблюдал за ним. Но возможно, что прекращение рождения звезд было лишь временным явлением. Возможно, это было вызвано периодическими выбросами звездного вещества в межзвездное пространство (движимыми черной дырой в ядре). В других галактиках также наблюдался перерыв в рождении звезд, но они намного массивнее этой.
Возможно, JADES-GS-z7-01-QU запустил фабрику звездообразования. позже в своей истории. В этом случае она вполне могла бы стать гораздо более массивной в более поздние эпохи космической истории.
И это наводит на интригующую идею: возможно, другие «загашенные» галактики также взяли перерыв, а затем получили массивное вливание газа – возможно, в результате столкновений с другими галактиками – для создания последующих поколений звезд. Будущие наблюдения JWST должны открыть больше этих галактик, и это должно позволить астрономам более подробно изучить их затухающие фазы.
Эта статья была первоначально опубликована Universe Today. Прочтите оригинал статьи.
