Почему «мёртвые» галактики раннего космоса перестали рожать новые звёзды
Учёные выяснили, что мощные галактические ветры выдувают из ранних галактик газ, необходимый для звездообразования, и тем самым делают их «мертвыми».
В первые один‑два миллиарда лет после Большого взрыва молодые галактики служили строительными блоками будущей Вселенной. С помощью телескопа James Webb астрономы обнаружили, что значительная часть из них уже тогда выглядела «пассивной» – почти не образовывала новых звёзд, несмотря на ранее пережитый всплеск звездообразования.
Наблюдения JWST и объект CRISTAL‑02
Исследователи, возглавляемые Ребеккой Дэвис из Университета Свинберна, изучили объект, получивший обозначение CRISTAL‑02. По их оценкам, он представляет собой результат столкновения по крайней мере двух крупных космических структур, произошедшего примерно через один миллиард лет после Большого взрыва.
В отличие от типичных галактик той эпохи, CRISTAL‑02 формировала звёзды вдвое быстрее. Однако ускоренный процесс привёл к раннему выгоранию самых массивных звёзд, которые быстро взрывались как сверхновые.
Галактический ветер как механизм «саморазрушения»
Серия сверхновых создала масштабный галактический ветер – поток горячего, быстро движущегося газа. Учёные измерили, что скорость утечки газа из CRISTAL‑02 в два раза превышает скорость образования новых звёзд. При таком соотношении запасы холодного газа, необходимого для дальнейшего звездообразования, истощаются менее чем за 50 миллионов лет, после чего галактика полностью «гаснет».
«Это сравнимо с очень активным мегаполисом. Галактики сталкиваются и переживают бешеную вспышку рождения звёзд. Но когда самые большие из них взрываются сверхновыми, они запускают ветры, которые просто сдувают тот самый газ, который необходим для дальнейшей жизни», – объясняет Ребекка Дэвис.
Широкая распространённость явления
Анализ показывает, что почти половина массивных галактик ранней Вселенной взаимодействует с соседними объектами, что указывает на то, что галактические ветры – не единичная аномалия, а типичный процесс.
- Сильные столкновения усиливают звёздообразование, но одновременно ускоряют выгорание массивных звёзд.
- Сверхновые взрывы генерируют мощные ветры, вытягивая холодный газ из галактики.
- Утрата газа приводит к быстрому прекращению звездообразования и «застыванию» галактики.
Полученные данные позволяют скорректировать компьютерные модели эволюции Вселенной. Ранее некоторые ранние галактики казались астрономам слишком большими и яркими из‑за активности сверхмассивных чёрных дыр, создававших иллюзию увеличенного размера. Теперь учёные планируют новые детальные наблюдения с помощью JWST, чтобы исследовать пылевые регионы CRISTAL‑02 и искать аналогичные объекты, где собственный звёздный ветер завершает развитие галактики.