Центр нашей галактики Млечный Путь. нажмите, чтобы увеличить
Астрономы изучают близлежащие «светящиеся инфракрасные галактики», чтобы лучше понять, как могут выглядеть чрезвычайно далекие галактики. Некоторые из этих галактик имеют 1/50 размера Млечного пути (2000 световых лет в поперечнике), но имеют одинаковое количество газа. Этот плотно упакованный газ вызывает почти постоянное образование звезд и питает сверхмассивные черные дыры. Вероятно, так выглядела ранняя Вселенная.
Если вы не можете поехать на живописные пески пляжа Вайкики, вы всегда можете сделать следующее самое лучшее и посетить местный берег. Обе «горячие точки» получат много солнца.
Астрономы используют подобную тактику осмотра достопримечательностей, изучая близлежащие экстремальные галактики, известные как «светящиеся инфракрасные галактики», чтобы узнать об их отдаленных коллегах в ранней Вселенной. Астроном Кристина Уилсон (Смитсоновская астрофизическая обсерватория / Университет МакМастера) и ее коллеги обнаружили некоторые удивительные сходства между этими крайними галактиками и их мирскими кузенами, такими как Млечный путь.
«Эти галактики необычны в некоторых отношениях, но удивительно нормальны в других», - сказал Уилсон. «Они похожи на гигантские секвойи - они выглядят эффектно, но они растут из той же грязи, что и ваш основной куст».
Уилсон представила результаты своей команды сегодня на пресс-конференции на 208-м заседании Американского астрономического общества.
Светящиеся и ультрафиолетовые инфракрасные галактики - это острова звезд и пыли, которые излучают большую часть (90-99 процентов) своего света на длинных инфракрасных волнах. Все известные примеры свидетельствуют о взаимодействии галактик и слияниях, которые их разжигают. Газ и пыль вместе разбиваются в центрах этих галактик, вызывая огромные всплески звездообразования или питая гигантские центральные черные дыры.
«Все действия в этих галактиках происходят в их центрах», - сказал Уилсон.
Подобные взаимодействия были гораздо более распространенными в ранней вселенной, когда галактики были ближе друг к другу. Наблюдения обнаружили много примеров экстремальных галактик на расстояниях от 8 до 10 миллиардов световых лет. На этих больших расстояниях детальное исследование сложно с современными приборами, следовательно, интерес астрономов к их ближайшим коллегам.
Чтобы исследовать эти галактические «горячие точки», Уилсон и ее коллеги использовали Смитсоновский субмиллиметровый массив. Высокое пространственное разрешение массива имело решающее значение для этого исследования, что позволило команде исследовать галактические центры, где происходит большая часть звездообразования.
«Некоторые из этих галактик имеют столько же газа, сколько Млечный Путь, втиснутый в область размером всего 2000 световых лет - одна пятая (1/50) размера нашей Галактики», - объяснил Уилсон.
Примерно в три четверти времени этот газ приводит к вспышкам звездообразования. В других случаях газ питает гигантскую черную дыру. В любом случае, в инфракрасном диапазоне выкачивается много энергии.
Уилсон и ее коллеги определили общее количество газа и пыли в каждой из пяти самых ярких галактик, которые они изучали. Они разделили два числа, чтобы вычислить отношение газа к пыли.
Галактики, подобные Млечному Пути, обычно содержат в 100 раз больше газа, чем пыли. Удивительно, но крайние инфракрасные галактики показали аналогичные значения.
«Учитывая их необычную среду, я не уверен, что ожидал бы увидеть нормальное соотношение газа и пыли», - сказал Уилсон. «Тот факт, что мы действительно видим нормальное значение, говорит не только о том, что наши массовые расчеты верны, но и о том, что эти галактики больше похожи на наши, чем мы могли предположить».
Светящиеся инфракрасные галактики также показывают некоторые интересные отличия от своих кузенов в ранней вселенной. Например, отдаленные галактики обычно в 10 раз ярче по молекулярным выбросам, что указывает на то, что они содержат больше газа. Этот газ также имеет тенденцию двигаться быстрее, подтверждая, что галактики более массивны. Самое интересное, что отдаленные крайние галактики кажутся больше по размеру, что говорит о том, что плотность газа в этих удаленных галактиках может быть на самом деле ниже, несмотря на то, что их общее количество газа больше.
Будущая работа Уилсона и ее команды будет сосредоточена на определении того, как изменяются свойства галактик по мере развития взаимодействий и слияний с течением времени.
Гарвард-Смитсоновский центр астрофизики (CfA) со штаб-квартирой в Кембридже, штат Массачусетс, является совместным сотрудничеством между Смитсоновской астрофизической обсерваторией и обсерваторией Гарвардского колледжа. Ученые CfA, объединенные в шесть исследовательских отделов, изучают происхождение, эволюцию и судьбу вселенной.
Источник: пресс-релиз CfA
