Слияния галактик не особенно редки, но они являются важными событиями. Не только для вовлеченных галактик, но и для ученых, пытающихся собрать воедино эволюцию галактик. Теперь астрономы, использующие ALMA, нашли самый ранний пример объединения галактик.
Эта пара сливающихся галактик называется B14-65666, громоздкое название, но научно полезное. (Сейчас мы будем называть его «объектом».) Объект находится в 13 миллиардах световых лет в созвездии Секстанов. Это означает, что свет, который мы видим сейчас, покинул объект 13 миллиардов лет назад, вскоре после начала Вселенной.
Это не первый раз, когда этот объект был обнаружен. Ранее Хаббл заметил этот объект, но он показался Хабблу как два отдельных объекта, вероятно, звездные скопления. Но команда, использующая массив Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA), возможно, самый чувствительный в мире радиотелескоп, показала, что объект на самом деле представляет собой две объединяющиеся галактики 13 миллиардов лет назад.
Результаты этих новых наблюдений опубликованы в публикациях Астрономического общества Японии 18 июня 2019 года. Название статьи «Большие три дракона»: az = 7,15 Галактика ломаного разрыва, обнаруженная в [OIII] 88 мкм, [CII ] 158 мкм, и Dust Continuum с ALMA. ” Ведущий автор исследования - Такуя Хасимото из Университета Васэда, Япония.
Когда Хаббл смотрел на объект, он был ограничен ультрафиолетовым спектром. С этим ограничением объект представлял собой два звездных скопления, одно на северо-востоке и одно на юго-западе. Но когда Хасимото и его команда использовали силу Алмы для изучения объекта, они увидели что-то еще: контрольные отпечатки химических элементов.
ALMA была в состоянии видеть радиоволновое излучение углерода, кислорода и пыли в объекте. Обнаружение этих трех сигналов было ключом к раскрытию природы объекта.
Анализ показал, что объект действительно состоит из двух частей, как и Хаббл. Но сигналы от углерода, кислорода и пыли добавили еще один слой информации об объекте благодаря ALMA. Это показало, что хотя эти две капли различны, они образуют единую систему. Каждый шарик движется с разной скоростью, что свидетельствует о слиянии двух галактик.
«Обладая богатыми данными ALMA и HST в сочетании с расширенным анализом данных, мы можем собрать воедино куски, чтобы показать, что B14-65666 - это пара сливающихся галактик в самой ранней эре Вселенной», - объясняет Хасимото в пресс-релизе. «Обнаружение радиоволн от трех компонентов в таком отдаленном объекте демонстрирует высокую способность ALMA исследовать отдаленную Вселенную».
Согласно исследованию, объект в настоящее время является самым ранним известным примером слияния галактик. Исследователи также оценили общую звездную массу B14-65666 как менее чем 10% массы Млечного Пути. Это означает, что объект находится на самых ранних этапах своей эволюции. Это имеет смысл, поскольку оно древнее.
Несмотря на то, что объект молодой, он гораздо более активен в производстве звезд, чем наша собственная галактика. Наблюдения ALMA обнаружили высокие температуры и яркость пыли. Авторы говорят, что это, вероятно, является результатом очень мощного ультрафиолетового излучения, создаваемого активным звездообразованием. Это активное звездообразование является еще одним свидетельством слияния галактик, потому что сталкивающиеся галактики подвергаются сильному сжатию газа, что вызывает всплески звездообразования. Как говорят авторы в своей статье: «… мы утверждаем, что B14-65666 - это галактика звездообразования, вызванная слиянием»
«Наш следующий шаг - поиск азота, другого важного химического элемента и даже молекулы угарного газа», - сказал Акио Иноуэ, профессор Университета Васэда и часть исследовательской группы. «В конечном счете, мы надеемся на наблюдательном уровне понять циркуляцию и накопление элементов и материалов в контексте формирования и эволюции галактики».
Слияние галактик является важной частью эволюции галактик. Часто большая галактика поглощает меньшую. Маленькие галактики могут объединяться в более крупные, хотя это считается редкостью. Наш собственный Млечный Путь пережил слияния, которые помогли ему вырасти до огромных размеров.
В статье 2018 года астрономы представили доказательства, основанные на столетних наблюдениях, показывающих, что Млечный Путь содержит популяцию звезд из другой галактики. Примерно десять миллиардов лет назад еще одна галактика столкнулась с нашей, оставив после себя четкую популяцию звезд во внутреннем гало галактики. Авторы этой статьи утверждали, что эти звезды происходят из маленькой галактики, которая была примерно размером с Малое Магелланово Облако.
Примерно через 4,5 миллиарда лет Млечный Путь столкнется с Галактикой Андромеды и сольется. Получившуюся галактику назовут, возможно, Милкдромедой. И прямо сейчас, Млечный Путь сливается или съедает гораздо меньшую призрачную галактику, называемую Antlia 2 (Ant 2).
Авторы исследования считают, что, как и в нашем Млечном Пути, может быть больше слияний в объектах будущего (прошлого?), Которые до сих пор не обнаружены. В документе говорится: «Хотя наши текущие данные не показывают сопутствующие объекты вокруг B14-65666, будущие более глубокие данные ALMA могут выявить сопутствующие галактики вокруг B14-65666». Они заключают, что объект является основным кандидатом для последующих наблюдений. «Учитывая богатые имеющиеся данные и пространственно расширенный характер, B14-65666 является одной из лучших целей для последующих наблюдений с помощью ALMA и космического телескопа Джеймса Уэбба…»
Источники:
- Пресс-релиз: ALMA находит самый ранний пример слияния галактик
- Исследовательская работа: «Большие три дракона»: обнаружена галактика с изломом Лимана a z = 7,15 в [Oiii] 88 мкм, [Cii] 158 мкм и пылевой континуум с ALMA
- Статья в Википедии: Слияние Галактики
- Исследовательская статья: Слияние, которое привело к образованию внутреннего звездного гало Млечного Пути и толстого диска
- Обсерватория ALMA
