Гигантская спираль газовой пыли и звезд Мессье 101 охватывает 170 000 световых лет и содержит более триллиона звезд. Предоставлено NASA / ESA Hubble.
Считалось, что изящные в своих поворотах спиральные галактики достигли своего нынешнего состояния миллиарды лет назад. Однако исследование сотен галактик опровергает представление о том, что спиральные галактики, такие как галактика Андромеды и наш собственный Млечный путь, продолжают изменяться.
«Астрономы думали, что дисковые галактики в близлежащей вселенной обрели свою нынешнюю форму около 8 миллиардов лет назад, с небольшим дополнительным развитием с тех пор», - сказала Сьюзан Кассин, астроном Центра НАСА им. Годдарда в Гринбелте, штат Мэриленд, и исследователи. ведущий исследователь в пресс-релизе. «Наблюдаемая нами тенденция показывает противоположное: галактики постоянно менялись в течение этого периода времени».
Исследование 544 звездообразующих галактик, обнаруженных космическим телескопом Кека и Хаббла на Земле, показало, что дисковые галактики, такие как наша Галактика Млечный Путь, неожиданно достигли своего текущего состояния спустя много времени после прекращения образования звезд во Вселенной. Предоставлено: Центр космических полетов имени Годдарда НАСА.
Астрономы использовали двойной 10-метровый земной W.M. Обсерватория Кек на вершине вулкана Мауна-Кеа на Гавайях и космический телескоп Хаббла НАСА для изучения 544 звездообразующих галактик. Дальше назад галактики имеют тенденцию сильно отличаться, говорят астрономы, от случайных и неорганизованных движений. Ближе к настоящему, звездообразующие галактики выглядят как упорядоченные дискообразные системы. Вращение в этих галактиках превосходит другие внутренние, случайные движения. Эти галактики постепенно оседают на диски с хорошим поведением, а самые массивные галактики всегда демонстрируют более высокую организацию.
На этом графике показаны доли оседлых дисковых галактик в четырех временных интервалах, каждый длиной около 3 миллиардов лет. Существует устойчивый сдвиг в сторону более высокого процента оседлых галактик ближе к настоящему времени. В любой момент времени самые массивные галактики являются наиболее заселенными. Более отдаленные и менее массивные галактики в среднем демонстрируют более неорганизованные внутренние движения, когда газ движется во многих направлениях, и более медленные скорости вращения. Предоставлено: Центр космических полетов имени Годдарда НАСА.
Выборка исследуемых галактик, полученная в рамках исследования Redshift Обзора глубокой внегалактической эволюции 2 (DEEP2), находилась на расстоянии от 2 до 8 миллиардов световых лет от Земли с массами от 0,3 до 100 процентов по сравнению с массой нашей собственной Галактики Млечный Путь. Исследователи рассмотрели все галактики в этом временном диапазоне с достаточно яркими линиями излучения, чтобы определить внутренние движения. Исследователи сосредоточились на эмиссионных линиях, характерно выделяемых газом в галактике. Линии излучения не только говорят ученым об элементах, которые составляют галактики, но и красное смещение линий излучения содержит информацию о внутренних движениях и расстоянии.
«Предыдущие исследования удалили галактики, которые не были похожи на упорядоченные вращающиеся диски, которые в настоящее время распространены в журнале Space Magazine», - сказал соавтор Бенджамин Вайнер, астроном из Университета Аризоны в Тусоне. «Пренебрегая ими, эти исследования изучили только те редкие галактики в далекой вселенной, которые хорошо себя вели, и пришли к выводу, что галактики не изменились».
За последние 8 миллиардов лет слияние галактик, как больших, так и малых, уменьшилось. Так же, как и общая скорость звездообразования и связанных с этим нарушений из-за взрывов сверхновых. Ученые утверждают, что оба фактора могут играть роль во вновь обнаруженной тенденции.
Галактика Млечный Путь, возможно, прошла тот же хаотический рост и изменение, что и галактики в образце DEEP2, прежде чем перейти в свое нынешнее состояние примерно в то же самое время, когда формировались Солнце и Земля, говорят ученые группы. Наблюдая схему, астрономы теперь могут корректировать компьютерное моделирование эволюции галактики, пока они не повторят наблюдения. Затем будет охота, чтобы определить физические процессы, ответственные за тенденцию.
Это космологическое моделирование следует за развитием однодисковой галактики на протяжении всей жизни Вселенной; около 13,5 миллиардов лет. Красные цвета показывают старые звезды, молодые звезды - белые и ярко-синие, а распределение газа - бледно-голубые. Генерируемый компьютером вид охватывает около 300 000 световых лет. Моделирование, выполняемое на суперкомпьютере Pleiades в исследовательском центре Ames в НАСА в Моффетт-Филд, штат Калифорния, заняло около 1 миллиона часов ЦП. Предоставлено: Ф. Говернато и Т. Куинн (Университет штата Вашингтон), А. Брукс (Университет штата Висконсин, Мэдисон) и Дж. Уодсли (Университет МакМастер).
Документ, детализирующий результаты, будет опубликован в «Астрофизическом журнале» от 20 октября 2012 года.
Источник: НАСА
