Даже несмотря на то, что космический корабль исчерпал запас жидкого гелиевого теплоносителя, необходимого для наблюдения инфракрасной энергии далекой Вселенной, данные, собранные космической обсерваторией ЕКА в Гершеле, все еще помогают разгадать космические загадки, такие как то, как ранние эллиптические галактики так быстро росли, заполняя вверх со звездами, а затем, довольно внезапно, полностью закрывая образование звезд.
Теперь, используя информацию, первоначально собранную Гершелем, а затем исследовав более тесные связи с несколькими другими космическими и наземными обсерваториями, исследователи обнаружили «недостающее звено» в эволюции ранних эллиптических элементов: огромное искрящее звезды слияние двух массивных галактик, пойманных в действии, когда Вселенной было всего 3 миллиарда лет.
Это давняя космологическая головоломка: как образовались массивные галактики в ранней Вселенной? Наблюдения за отдаленными большими эллиптическими галактиками, полными старых красных звезд (и нескольких ярких, молодых), существовавших, когда Вселенной было всего несколько миллиардов лет, просто не совпадают с тем, как когда-то считалось, что такие галактики формируются, а именно через постепенное накопление множества мелких карликовых галактик.
Но такой процесс займет время - намного дольше, чем несколько миллиардов лет. Таким образом, другое предположение состоит в том, что массивные эллиптические галактики могли образоваться в результате столкновения и слияния больших галактик, каждая из которых полна газа, пыли и новых звезд ... и что слияние приведет к бешеному образованию еще большего количества звезд.
Исследование яркой области, впервые обнаруженной Гершелем, названной HXMM01, выявило такое слияние двух галактик, удаленных на 11 миллиардов световых лет.
Огромные галактики связаны газовым мостом, и каждая из них имеет звездную массу около 100 миллиардов Солнц - и они порождают новые звезды с невероятной скоростью около 2000 в год.
«Мы смотрим на более молодую фазу жизни этих галактик - всплеск активности у подростков, который не будет длиться долго», - сказал Хай Фу из Калифорнийского университета в Ирвине, ведущий автор нового исследования, описывающего результаты. ,
Скрытый за огромными облаками космической пыли, он пытался разглядеть HXMM01, пытаясь отвести глаза Гершеля.
«Эти сливающиеся галактики взрываются новыми звездами и полностью скрыты пылью», - говорит соавтор Асанта Курай, также из Калифорнийского университета в Ирвайне. «Без дальних инфракрасных детекторов Herschel мы не смогли бы видеть сквозь пыль до происходящего позади действия».
Гершель впервые заметил сталкивающийся дуэт на снимках, сделанных с помощью длинноволнового инфракрасного света, как показано на рисунке выше с левой стороны. Последующие наблюдения от многих других телескопов помогли определить крайнюю степень звездообразования, происходящего при слиянии, а также его невероятную массу.
Изображение справа показывает крупный план с кружащимися галактиками. Красные данные взяты из Субмиллиметрового массива Смитсоновской астрофизической обсерватории на вершине Мауна-Кеа, Гавайи, и показывают окутанные пылью области звездообразования. Зеленые данные, полученные очень большим массивом Национальной радиоастрономической обсерватории вблизи Сокорро, штат Нью-Мексико, показывают наличие окиси углерода в галактиках. Кроме того, синий цвет показывает звездный свет.
Хотя галактики в HXMM01 производят на тысячи новых звезд каждый год больше, чем наш собственный Млечный путь, такая высокая скорость звездообразования не является устойчивой. Газовый резервуар, содержащийся в системе, будет быстро исчерпан, что приведет к гашению дальнейшего звездообразования и приведет к старению популяции холодных красных звезд с низкой массой, что эффективно «отключит» звездообразование, как это наблюдалось в других ранних эллиптических исследованиях.
Доктор Фу и его команда считают, что потребуется около 200 миллионов лет, чтобы превратить весь газ в звезды, а процесс слияния завершится за миллиард лет. Конечным продуктом будет массивная красная и мертвая эллиптическая галактика с 400 миллиардами солнечных масс.
Исследование опубликовано в интернет-выпуске от 22 мая Природа.
Узнайте больше о выпуске новостей ESA Herschel здесь, а также на сайте NASA здесь. Также, посмотрите анимацию галактического слияния ниже:
Основное изображение предоставлено: ESA / NASA / JPL-Caltech / UC Irvine / STScI / Keck / NRAO / SAO
