eso1206ru — Научный релиз

Выберите язык:

Бурная юность нынешних самых массивных галактик

Интенсивное звездообразование резко обрывается под воздействием черных дыр

25 января 2012 г.

Группа астрономов, использующая телескоп APEX, обнаружила теснейшую связь между наиболее мощными процессами звездообразования в ранней Вселенной и самыми массивными из обнаруженных на сегодня галактик. В этих галактиках в эру ранней Вселенной происходили бурные вспышки звездообразования, но потом рождение новых звезд резко прекратилось; в результате, в наши дни такие галактики представляют собой массивные, но пассивные конгломераты старых звезд. Астрономы нашли и вероятную причину внезапного прекращения вспышек звездообразования: появление сверхмассивных черных дыр.

Астрономы объединили наблюдения, выполненные с камерой LABOCA, которая установлена на эксплуатируемом ESO 12-метровом телескопе APEX (Atacama Pathfinder EХperiment) [1] и измерения, сделанные на Очень Большом Телескопе ESO (VLТ), Космическом телескопе Спитцера (NASA) и других инструментах. Целью их работы было выяснить, как яркие удаленные галактики собираются в группы или скопления.

Чем теснее расположены галактики в скоплении, тем более массивны их гало, состоящие из темной материи — невидимой субстанции, которая составляет подавляющую часть массы галактик. Новые результаты базируются на самых точных на сегодняшний день данных о процессе образования скоплений для этого типа галактик.

Рассматриваемые галактики так далеки, что свет от них идет к нам около десяти миллиардов лет и мы видим их такими, какими они были в далеком прошлом [2]. На полученных снимках ранней Вселенной видно, что в исследуемых галактиках идет интенсивнейший процесс образования звезд: так называемая вспышка звездообразования (starburst).

Измеряя массы состоящих из темной материи гало вокруг галактик и используя компьютерное моделирование процесса роста этих гало, астрономы нашли, что исследуемые удаленные галактики ранней Вселенной впоследствии превратились в гигантские эллиптические галактики — самые массивные в сегодняшней Вселенной.

Впервые мы сумели показать отчетливую связь между самыми активными и энергичными галактиками со вспышками звездообразования в ранней Вселенной и самыми массивными из существующих ныне галактик" – рассказывает Райан Хайкокс (Ryan Hickox, Dartmouth College, USA and Durham University, UK), ведущий ученый группы.

Более того, новые наблюдения показывают, что мощные вспышки звездообразования в исследуемых удаленных галактиках продолжаются всего-навсего 100 миллионов лет — в космологических масштабах очень короткое время — и даже за это время вспышки приводят к удвоению количества звезд в галактиках. Внезапное прекращение быстрого роста числа звезд -- еще один эпизод в истории галактик, который не вполне понятен астрономам.

“Мы знаем, что в массивных эллиптических галактиках рождение звезд в далеком прошлом внезапно прекратилось, и теперь эти галактики неактивны. Вот ученые и ломают голову, что могло быть настолько мощным фактором, чтобы погасить вспышку звездообразования в масштабах всей галактики” – говорит Джулия Уордлоу (Julie Wardlow, University of California at Irvine, USA and Durham University, UK), член исследовательской группы.

Результаты, полученные группой, позволяют предложить возможное объяснение этой загадки: на этой стадии истории космоса галактики со вспышками звездообразования собираются в скопления таким же образом, как это делают квазары, а это значит, что оба эти типа объектов находятся в одних и тех же гало, состоящих из темной материи. Квазары относятся к самым высокоэнергетическим объектам во Вселенной — эти галактические маяки испускают мощное излучение, энергию для которого обеспечивают сверхмассивные черные дыры в их центрах.

Все больше и больше фактов свидетельствуют, что интенсивная вспышка звездообразования также вносит вклад в энергию квазара, вбрасывая в черную дыру огромное количество вещества. В свою очередь, квазар дает мощные всплески энергии, которые, как полагают, выдувают из галактики весь оставшийся там газ— сырье для образования новых звезд — и тем самым эффективно прекращает фазу звездообразования.

В двух словах, триумф интенсивного звездообразования в галактиках предвосхищает крах этого процесса: звездообразование подкармливает гигантские черные дыры в центрах галактик, а воздействие черных дыр быстро выдувает прочь или разрушает облака звездообразования” – поясняет член группы Дэвид Александер (David Alexander, Durham University, UK).

Примечания

[1] 12-метровый телескоп APEX установлен на плато Чахнантор в предгорьях чилийских Анд. APEX является прототипом (действующей моделью)  ALMA (The Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), телескопа революционной новизны, который ESO в кооперации со своими международными партнерами строит и эксплуатирует на том же плато Чахнантор.  В свою очередь, основным элементом APEX является антенна-прототип, сконструированная для проекта ALMA. Оба телескопа дополняют друг друга: например, APEX способен отыскивать многочисленные объекты для наблюдений в больших областях неба, а ALMA затем будет вести детальные исследования этих объектов. APEX – совместный проект Института Радиоастрономии им.Макса Планка (Max Planck Institute for Radio Astronomy, MPIfR), Космической Обсерватории Онсала (Onsala Space Observatory, OSO) и ESO.

[2] Эти удаленные галактики известны под названием субмиллиметровых. Это яркие галактики в удаленной части Вселенной, в которых происходит интенсивное звездообразование. На таких огромных расстояниях инфракрасный свет от пылевых частиц, разогретых излучением звезд, под влиянием красного смещения приобретает большую длину волны, вследствие чего эти богатые пылью галактики лучше всего видны в субмиллиметровой области спектра.

Узнать больше

Исследование представлено в статье, которая должна появиться в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 26 января 2012 г.

Состав группы: Ryan C. Hickox (Dartmouth College, Hanover, USA; Department of Physics, Durham University (DU); STFC Postdoctoral Fellow, UK), J. L. Wardlow (Department of Physics & Astronomy, University of California at Irvine, USA; Department of Physics, DU, UK), Ian Smail (Institute for Computational Cosmology, DU, UK), A. D. Myers (Department of Physics and Astronomy, University of Wyoming, USA), D. M. Alexander (Department of Physics, DU, UK), A. M. Swinbank (Institute for Computational Cosmology, DU, UK), A. L. R. Danielson (Institute for Computational Cosmology, DU, UK), J. P. Stott (Department of Physics, DU, UK), S. C. Chapman (Institute of Astronomy, Cambridge, UK), K. E. K. Coppin (Department of Physics, McGill University, Canada), J. S. Dunlop (Institute for Astronomy, University of Edinburgh, UK), E. Gawiser (Department of Physics and Astronomy, The State University of New Jersey, USA), D. Lutz (Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Germany), P. van der Werf (Leiden Observatory, Leiden University, The Netherlands), A. Weiß (Max-Planck-Institut für Radioastronomie, Germany).

В 2012 году исполняется 50 лет со дня основания Европейской Южной Обсерватории (ESO, the European Southern Observatory) -- ведущей межгосударственной астрономической организации Европы и самой продуктивной астрономической обсерватории в мире. В ее работе принимают участие 15 стран: Австрия, Бельгия, Бразилия, Чешская Республика, Дания, Франция, Финляндия, Германия, Италия, Нидерланды, Португалия, Испания, Швеция, Швейцария и Объединенное Королевство. ESO проводит в жизнь масштабную программу проектирования, строительства и эксплуатации мощных наземных наблюдательных инструментов, позволяющих астрономам выполнять важнейшие научные исследования. ESO также играет ведущую роль в организации и поддержке международного сотрудничества в области астрономических исследований. ESO располагает тремя уникальными наблюдательными пунктами мирового класса, находящимися в Чили: Ла Силья, Параналь и Чахнантор. В обсерватории Параналь, самой совершенной в мире астрономической обсерватории для наблюдений в видимой области спектра, установлен Очень Большой Телескоп ESO (The Very Large Telescope, VLT) и два обзорных телескопа: VISTA, который работает в инфракрасных лучах и является крупнейшим в мире телескопом для выполнения обзоров неба, и Обзорный Телескоп VLT, (VLT Survey Telescope) -- крупнейший инструмент, предназначенный исключительно для обзора неба в видимом свете. ESO является европейским партнером в революционном проекте астрономического телескопа ALMA – величайшем астрономическом проекте в истории. В настоящее время ESO планирует строительство E-ELT (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope) – Европейского Сверхкрупного Телескопа 40-метрового класса для оптического и ближнего ИК диапазонов, который станет “величайшим в мире оком, устремленным в небо».

Международный астрономический инструмент ALMA (Большая Атакамская Миллиметровая / субмиллиметровая Решетка -- The Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) совместный проект ученых Европы, Северной Америки и Восточной Азии, при участии Республики Чили. Строительство и эксплуатацию ALMA ведут от Европы Европейская Южная Обсерватория (ESO), от Северной Америки Национальная радиоастрономическая обсерватория (National Radio Astronomy Observatory -- NRAO), и от Восточной Азии Национальная радиоастрономическая обсерватория Японии (National Astronomical Observatory of Japan -- NAOJ). Организационно строительство, пуско-наладочные работы и эксплуатация ALMA совместно возглавляются и управляются в рамках Объединенной Обсерватории ALMA (The Joint ALMA Observatory, JAO).

Ссылки

Контакты

Kirill Maslennikov
Pulkovo Observatory
St.-Petersburg, Russia
Телефон: +78123637786
Сотовый: +79112122130
Email: km@gao.spb.ru

Ryan Hickox
Dartmouth College
Hanover, New Hampshire, USA
Телефон: +1 603 646 2962
Email: ryan.c.hickox@dartmouth.edu

Douglas Pierce-Price
ESO ALMA/APEX Public Information Officer
Garching, Germany
Телефон: +49 89 3200 6759
Email: dpiercep@eso.org

Перевод пресс-релиза ESO eso1206.
Bookmark and Share

О релизе

Релиз №:eso1206ru
Название:Galaxies
Тип:• Early Universe : Cosmology : Morphology : Deep Field
Facility:Atacama Pathfinder Experiment, Spitzer Space Telescope, Very Large Telescope
Science data:2012MNRAS.421..284H

Изображения

Distant star-forming galaxies in the early Universe
Distant star-forming galaxies in the early Universe
только на английском
The position of the Extended Chandra Deep Field South in the constellation of Fornax
The position of the Extended Chandra Deep Field South in the constellation of Fornax
только на английском

Видео

Distant star-forming galaxies in the early Universe (zoom)
Distant star-forming galaxies in the early Universe (zoom)
только на английском
Distant star-forming galaxies in the early Universe (pan)
Distant star-forming galaxies in the early Universe (pan)
только на английском

Также смотрите наши