Впервые в астрономии была замечена старейшая известная спиральная галактика с водоемообразной рябью

This simulation illustrates a galaxy disk being disturbed, leading to the propagation of a seismic ripple throughout the disk.

Астрономы обнаружили рябь, похожую на пруд, на газовом диске древней галактики.

Что вызвало рябь и что они говорят нам о формировании и эволюции далекой галактики? И что бы ни случилось, как это повлияло на галактику и ее основную работу: образование звезд?

Это открытие касается самой старой из известных спиральных галактик. Ему более 12 миллиардов лет, и он называется BRI 1335-0417. Как самая старая известная спираль, она занимает важное место в наших исследованиях формирования и эволюции галактик.

По мнению ученых, рябь на диске BRI 1335-0417 раскрывает закономерности роста галактики. Наблюдения показывают вертикально колеблющееся движение диска, подобное ряби на пруду. Это явление наблюдается впервые, и рябь может помочь объяснить звездообразование в галактике.

Наблюдения являются частью нового исследования, опубликованного в Ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества. Исследование называется «Обнаружение волны изгиба диска в спиральной галактике с перемычкой при красном смещении 4,4». Ведущий автор — доктор Такафуми Цукуи, научный сотрудник Исследовательской школы астрономии и астрофизики (RSAA) Австралийского национального университета.

BRI 1335-0417 известен своей высокой скоростью звездообразования. Она образует звезды гораздо более обильно, чем современные галактики, такие как Млечный Путь. Некоторые измерения показывают, что она формирует звезды в сотни раз быстрее, чем наша галактика. Каким-то образом газ транспортируется и превращается в звезды более эффективно, чем в других галактиках.

Наблюдения, которые выявили рябь, были проведены с помощью ALMA, Большой миллиметровой/субмиллиметровой решетки Атакамы. ALMA особенно сильна в наблюдении за газом и пылью, что помогло ей увидеть рябь. Исследователи говорят, что рябь является свидетельством какого-то внешнего влияния, например, взаимодействия с другой галактикой или, возможно, приближающимся газом. Оба этих влияния могут вызвать быстрое звездообразование и помочь объяснить, почему BRI 1335-0417 формирует звезды так быстро.

Но ALMA обнаружила нечто большее, чем просто рябь; также были обнаружены свидетельства существования центрального бара.

Барсы в спиральных галактиках могут стимулировать звездообразование, направляя газ из рукавов в центральную область галактики и способствуя рождению там звезд. Тот же процесс мог бы также объяснить активные ядра галактик.

«Брус длиной 3,3 +/- 0,2 килопарсека в радиусе, соединяющий ранее идентифицированную двурукавную спираль, очевиден как в [C-II], так и в [дальние инфракрасные] изображения, стимулирующие быструю эволюцию галактики за счет направления газа к ядру», — пишут исследователи в своей статье.

Полоски в спиральных галактиках — это нормально. Одно исследование показало, что более четверти всех спиральных галактик имеют перемычки. И Млечный Путь, и наш ближайший сосед, галактика Андромеды, представляют собой спирали с перемычкой. Полосы могут быть временными и со временем распадаться, превращая спиральные галактики с перемычкой в более простые спиральные галактики. Бары могут существовать всего около двух миллиардов лет. Они могут быть циклическими, образовываться и распадаться неоднократно, что помогает объяснить, почему мы находим их так много.

Некоторые устоявшиеся астрономические взгляды говорят, что формирование перемычки является заключительным актом в эволюции галактики.

«Формирование перемычки может стать последним важным актом в эволюции спиральной галактики», — сказал Картик Шет из Научного центра Спитцера, комментируя исследования 2008 года.

«Галактики Считается, что они образуются в результате слияния с другими галактиками. После стабилизации галактики могут развиваться единственным другим драматическим способом развития — через действие перемычек».

Но астрономы никогда не находили перемычку в галактике. так рано во Вселенной.

Это предполагает другой механизм формирования полос. «Полоска, обнаруженная на изображениях [C-II] и [дальнего инфракрасного диапазона] богатой газом дисковой галактики, предполагает новую перспективу раннего формирования перемычки в богатых газом галактиках с большим красным смещением – гравитационно нестабильный, богатый газом диск, создающий звездообразную звезду. образует газовый бар, а не звездный бар, возникающий из ранее существовавшего звездного диска», — пишут авторы.

«Это может объяснить преобладающие структуры в виде бара, наблюдаемые на FIR-изображениях субмиллиметровых галактик с большим красным смещением. », — объясняют авторы.

Обнаружение этой ряби – и полосы – в этой древней галактике заставляет переосмыслить. Обычно газовый диск в такой галактике стабилен, поэтому рябь указывает на то, что с диском недавно что-то произошло.

Было ли это взаимодействие с другой галактикой или взаимодействие с массивным газовым облаком, неизвестно. . Однако вывод кажется авторам естественным. «Естественно предположить, что такое взаимодействие также активизирует высокую активность звездообразования», — пишут они.

Астрономы уверены, что галактики формируются и развиваются посредством слияний с другими галактиками и с массивными газовыми облаками. Эти результаты не бросают вызов этой идее. Но наблюдение заметных колебаний дает исследователям еще одно представление о том, как все это работает.

Эта статья была первоначально опубликована Universe Today. Прочтите оригинальную статью.