По мере развития галактик многие теряют свой газ. Другое дело, что когда сталкиваются большие галактики, звезды проходят сквозь друг друга, но газ остается позади. Также возможно, что газ вытягивается в близких проходах к другим галактикам с помощью приливных сил. Еще одна возможность заключается в том, что ветер выдувает газ, когда галактики проникают сквозь тонкую межгалактическую среду в скоплениях в процессе, известном как давление плунжера.
Новая статья предоставляет новые доказательства одной из этих гипотез. В этой статье астрономы из Университета Аризоны интересовались галактиками, которые имели длинные газовые хвосты, очень похожие на комету. Более ранние исследования обнаружили такие галактики, но было неясно, был ли этот газовый хвост вытянут из приливных сил или вытеснен из-за давления плунжера.
Чтобы помочь определить причину этого, команда использовала новые наблюдения от Spitzer искать тонкие различия в причинах появления хвоста после галактики ESO 137-001. В тех случаях, когда известно, что хвосты вытягиваются приливно (например, в системе M81 / M82), «нет никаких физических причин, по которым газ был бы преимущественно очищен от звёзд». Звезды из галактики также извлекаются, и часто возникает большое количество новых звездообразований. В то же время, хвосты давления плунжера должны быть в значительной степени свободны от звезд, хотя можно ожидать некоторого нового звездообразования, если в хвосте есть турбулентность, которая вызывает области более высокой плотности (думайте, как след лодки).
Спектроскопически исследовав хвост, команда не смогла обнаружить присутствие большого количества звезд, что свидетельствует о том, что приливные процессы не были ответственны. Кроме того, диск галактики казался относительно невозмущенным гравитационными взаимодействиями. Чтобы поддержать это, команда рассчитала относительные силы сил, действующих на галактику. Они обнаружили, что между приливными силами, действующими на галактику из ее родительского скопления, и его собственными центростремительными силами, внутренние силы были куда больше, что подтвердило, что приливные силы были маловероятной причиной для хвоста.
Но чтобы подтвердить, что давление поршня было действительно ответственным, астрономы смотрели на другие параметры. Сначала они оценили гравитационную силу для галактики. Чтобы очистить газ, сила, создаваемая давлением плунжера, должна превышать гравитационную. Тогда энергия, передаваемая газу, будет измеряться как температура в хвосте газа, которую можно сравнить с ожидаемыми значениями. Когда это наблюдалось, они обнаружили, что температура соответствовала тому, что было бы необходимо для снятия плунжера.
Исходя из этого, они также установили ограничения на то, как долго газ может длиться в такой галактике. Они определили, что в таких обстоятельствах газ будет полностью удален из галактики через ~ 500 миллионов до 1 миллиарда лет. Однако, поскольку плотность газа, через который галактика будет постепенно становиться более плотной, когда она проходит через более центральные области скопления, они предполагают, что временной масштаб будет намного проще. Хотя эта шкала времени кажется длинной, она все же меньше времени, которое требуется таким галактикам, чтобы совершить полную орбиту в своем скоплении. Таким образом, возможно, что даже за один проход галактика может потерять свой газ.
Если потеря газа происходит в такие короткие промежутки времени, это еще более предсказывает, что хвосты, подобные наблюдаемым для ESO 137-001, должны быть редкими. Авторы отмечают, что «рентгеновское исследование 25 соседних горячих скоплений обнаружило только 2 галактики с рентгеновскими хвостами».
Хотя это новое исследование никоим образом не исключает других методов удаления газа из галактики, это одна из первых галактик, для которой метод зачистки плунжера окончательно продемонстрирован.
Источник:
