Pozorování nejstarších galaxií ve vesmíru vědcům pomohla zjistit, že „mrtvé“galaxie, které samy nejsou schopny vytvářet nové hvězdy, existovaly téměř od samého počátku věků, podle článku publikovaného v časopise Nature.
"Asi polovina největších galaxií ve vesmíru vyčerpala zásoby 'hvězdných stavebních materiálů' již před 9 miliardami let." Důvodem se věřilo, že to byly velmi silné záblesky formování hvězd způsobené srážkou galaxií. K našemu překvapení jsou tyto „mrtvé“galaxie spíše spirálové než eliptické, což je v rozporu s touto teorií, “píšou Sune Toft z institutu Niels Bohr v Kodani (Dánsko) a jeho kolegové.
Krutý vesmír
Ve středu Mléčné dráhy a téměř všech jejích „bratranců“je supermasivní černá díra, která neviditelně „vede“procesy cirkulace hmoty v celé galaxii. Astronomové po dlouhou dobu věří, že aktivace takových černých děr vede k postupné devastaci galaxie a zastavení procesů tvorby hvězd v důsledku toho, že se černá díra zahřívá a vrhá mimo galaxii studené mraky prachu a vodíku.
Tyto mraky plynu pomalu ochlazují a postupně obklopují galaxie v obrovském kokonu žhavé plazmy, což brání pohybu proudů studeného plynu z mezigalaktického média. Výsledkem těchto procesů je podle dnešních vědců asi polovina galaxií ve pozorovatelném vesmíru „živými mrtvolami“- ve skutečnosti se v nich nenarodily nové hvězdy. Jiní astronomové se domnívají, že příčinou „smrti“galaxií jsou jejich vzájemné srážky, které vedou k náhlým výbuchům tvorby hvězd a „vyhoření“všech zásob neutrálního plynu.
Toft a jeho kolegové zjistili, že ani černé díry, ani srážky se sousedy nejsou příčinou jejich smrti, protože obdržely první fotografie centrálních oblastí nejstarších galaxií, které vidíme ve stavu, v jakém byly před 10,6 miliardami let.
Tyto fotografie pořídili vědci při studiu jedné z nejmenších a nejviditelnějších galaxií v raném vesmíru, MACS2129-1, jejíž světlo bylo zesíleno gravitací velké kupy galaxií MACS2129, umístěné na hranici mezi Zemí a MACS2129-1. K jeho pozorování astronomové použili k získání snímků jednotlivých galaxií orbitální observatoř Hubble a přístroj XSHOOTER nainstalovaný na pozemním dalekohledu VLT.
Propagační video:
Cyklus smrti
Na první pohled se nelišilo od typických „mrtvých“eliptických galaxií, které lze vidět v blízkosti Mléčné dráhy - hvězdy v ní se ve skutečnosti nevytvořily a sama byla namalována červeným tónem, barvou dlouhověkých červených trpaslíků a starších hvězd, které se téměř vyčerpaly jeho zásoby termonukleárního „paliva“.
Na druhou stranu, když vědci začali studovat jeho spektrum, všimli si něčeho neobvyklého - ukázalo se, že MACS2129-1 nebyl sférický, ale plochý, podobný typické „palačince“Mléčné dráhy a dalších spirálních galaxií.
Tento objev byl pro astronomy skutečným překvapením, protože možnost vyblednutí spirální galaxie v tak mladém vesmíru nebyla dříve zvažována. Vědci věřili, že „smrt obžerstvím“, jak tento proces nazývá rusko-německý astronom Alexej Finogenov, je charakteristická pouze pro eliptické galaxie, které vznikly v důsledku srážky dvou velkých galaxií jiných typů.
Co mohlo způsobit, že galaxie „zemře“? Vědci věří, že temná hmota, jejíž shluky obklopují okraje všech galaxií, mohla být zapojena do její smrti. Mohlo by to přinutit „obyčejnou“hmotu, která proudí z intergalaktického média, k urychlení jejího pohybu a zahřátí, což galaxii znemožnilo přístup k čerstvým „hvězdným stavebním materiálům“a vedlo k úplnému zastavení tvorby hvězd.
Tato myšlenka také není zcela v souladu s moderními představami o vývoji galaxií - dnes se astronomové domnívají, že galaxie začínají umírat „zevnitř“, a nikoli „zvenčí“, jak navrhuje Toft a jeho kolegové. Navíc není jasné, jak se MACS2129-1 a jeho „bratranci“změnili v moderní „mrtvé“eliptické galaxie. Vědci plánují najít odpověď na obě tyto otázky pozorováním jiných starověkých galaxií při hledání analogů MACS2129-1.