Kids

eso1334ru — Научный релиз

Выберите язык:

Звездообразование: от вспышки к краху

Наблюдения с телескопом ALMA проливают свет на тайну исчезновения массивных галактик

24 июля 2013 г.

Новые наблюдения с телескопом ALMA в Чили дают астрономам лучшую на сегодняшний день иллюстрацию того, как мощные процессы звездообразования выбрасывают газ из галактики и тем самым лишают ее строительного вещества, из которого могли бы формироваться новые поколения звезд, обрекают ее на «звездный голод». На приводимых снимках запечатлены гигантские истечения молекулярного газа из областей звездообразования в близлежащей Галактике Скульптора. Новые результаты помогают объяснить до сих пор непонятный недостаток очень массивных галактик во Вселенной. Работа публикуется в журнале Nature 25 июля 2013 г.

Галактики — звездные системы наподобие нашего Млечного Пути, состоящие из сотен миллиардов звезд — это основные строительные блоки космоса. Одна из главных задач современной астрономии заключается в том, чтобы понять, как именно растут и развиваются галактики. И здесь ключевым вопросом является звездообразование: что определяет количество новых звезд, которые могут образоваться в той или иной галактике?

Галактика Скульптора, известная еще как NGC 253 – спиральная галактика в южном созвездии Скульптора. Она находится на расстоянии в 11.5 миллионов световых лет от Солнечной системы и является одним из наших ближайших внегалактических соседей, а также самой близкой галактикой со вспышкой звездообразования (starburst galaxy) [1] в южном полушарии неба. Исследуя ее с телескопом ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), астрономы обнаружили клубящиеся столбы холодного и плотного газа, истекающего из центра галактического диска.

Великолепные разрешение и чувствительность ALMA впервые позволили нам ясно увидеть мощную концентрацию холодного газа, который в виде расширяющихся оболочек растекается под влиянием мощного светового и корпускулярного давления, создаваемого молодыми звездами”, -- сказал Альберто Болатто (Alberto Bolatto) из Мэрилендского университета (США), ведущий автор статьи. “Наши измерения ясно свидетельствуют о том, что некоторые растущие галактики извергают больше газа, чем поглощают. Возможно, мы наблюдаем редкий современный пример процесса, который был весьма обычным в ранней Вселенной”.

Полученные результаты могут объяснить, почему астрономы находят во Вселенной неожиданно мало массивных галактик. Компьютерные модели показывают, что старые красные галактики должны обладать значительно большей массой и заключать в себе гораздо больше звезд, чем наблюдается в действительности. Похоже на то, что галактические ветры или истечения газа из них так сильны, что лишают галактики горючего для формирования следующего поколения звезд [2].

Наблюдаемые морфологические детали составляют дугообразную структуру, которая почти идеально совпадает с очертаниями ранее наблюдавшегося выброса горячего ионизованного газа”,-- отметил Фабиан Вальтер (Fabian Walter), ведущий исследователь из Института астрономии Макса Планка в Гейдельберге (Германия), соавтор статьи. “Теперь мы можем шаг за шагом проследить развитие газового истечения и его связь со вспышкой звездообразования”.

Ученые выяснили, что огромные количества молекулярного газа — почти десять масс Солнца в год, а возможно, и гораздо больше, — выбрасываются из галактики со скоростями от 150 000 до почти 1 000 000 километров в час [3]. Общее количество выброшенного газа превысило то, которое в то же самое время уходит на образование всех звезд в этой галактике. При этой скорости истечения  запасы газа в галактике могут закончиться всего лишь за 60 миллионов лет.

Для меня это исследование – пример того, как новые инструменты определяют будущее астрономии. Уже почти десять лет мы изучаем область звездообразования NGC 253 и другие близкие галактики со вспышками звездообразования, но пока не появился телескоп ALMA, у нас не было шанса разглядеть такие детали”, -- говорит Вальтер. В работе использовалась ранняя конфигурация ALMA, в которой было всего 16 антенн. “Подумать только, что покажет для этого типа истечений полный комплект решетки ALMA со всеми 66 антеннами!

Новые исследования с полным комплектом антенн ALMA помогут выяснить окончательную судьбу газа, уносимого из галактики ветром от образующихся звезд – представляет ли наблюдаемый процесс лишь одно из звеньев круговорота газа в галактиках, или вещество, необходимое для образования звезд, действительно уносится из галактики безвозвратно.

Примечания

[1] В галактиках со вспышками звездообразования звезды образуются с исключительно высокой частотой. NGC 253, как один из ближайших к нам объектов этого экстремального типа, является идеальной мишенью для изучения причин «звездной лихорадки» и ее влияния на «зараженную» ею галактику.

[2] Предыдущие наблюдения выявили более горячий, но зато гораздо менее плотный поток газа из областей звездообразования NGC 253. Он, однако, сам по себе мог бы оказать очень незначительное влияние на судьбу галактики и ее способность рождать будущие поколения звезд. Новые данные, полученные с ALMA, показывают присутствие гораздо более плотного молекулярного газа, получающего начальный импульс от образования новых звезд, и затем смешивающегося с разреженным горячим газом на пути к галактическому гало.

[3] Хотя скорость истечения газа и очень высока, она, возможно, все же недостаточна для того, чтобы газ был выброшен из галактики безвозвратно. В этом случае газ будет захвачен галактическим гало на много миллионов лет, и в конце концов может снова вернуться в диск, что приведет к новому звездообразованию

Узнать больше

Результаты работы представлены в статье “The Starburst-Driven Molecular Wind in NGC 253 and the Suppression of Star Formation”, Alberto D. Bolatto и др., которая появится в выпуске журнала Nature от 25 июля 2013 г.

Состав исследовательской группы: A. D. Bolatto (Department of Astronomy, Laboratory for Millimeter-wave Astronomy, and Joint Space Institute, University of Maryland, USA), S. R. Warren (University of Maryland), A. K. Leroy (National Radio Astronomy Observatory, Charlottesville, USA), F. Walter (Max-Planck Institut für Astronomie, Heidelberg, Germany), S. Veilleux (University of Maryland), E. C. Ostriker (Department of Astrophysical Sciences, Princeton University, USA), J. Ott (National Radio Astronomy Observatory, New Mexico, USA), M. Zwaan (European Southern Observatory, Garching, Germany), D. B. Fisher (University of Maryland), A. Weiss (Max-Planck-Institut für Radioastronomie, Bonn, Germany), E. Rosolowsky (Department of Physics, University of Alberta, Canada) и J. Hodge (Max-Planck Institut für Astronomie, Heidelberg, Germany).

Европейская Южная Обсерватория (ESO, the European Southern Observatory) -- ведущая межгосударственная астрономическая организация Европы, самая продуктивная в мире астрономическая обсерватория. В ее работе принимают участие 15 стран: Австрия, Бельгия, Бразилия, Германия, Дания, Испания, Италия, Нидерланды, Объединенное Королевство, Португалия, Финляндия, Франция, Чешская Республика, Швейцария и Швеция. 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, Паранал и Чахнантор. В обсерватории Паранал, самой передовой 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 – крупнейшем из существующих астрономических проектов. В настоящее время ESO планирует строительство E-ELT (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope) – 39-метрового Европейского Сверхкрупного Телескопа для оптического и ближнего ИК диапазонов, который станет “величайшим в мире оком, устремленным в небо».

Ссылки

Контакты

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

Alberto Bolatto
University of Maryland
USA
Телефон: +49 6221 528 493
Email: bolatto@astro.umd.edu

Martin Zwaan
ESO
Garching bei München, Germany
Телефон: +49 89 3200 6834
Email: mzwaan@eso.org

Fabian Walter
Max-Planck Institut für Astronomie
Heidelberg, Germany
Телефон: +49 6221 528 225
Email: walter@mpia.de

Richard Hook
ESO, Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Телефон: +49 89 3200 6655
Сотовый: +49 151 1537 3591
Email: rhook@eso.org

Перевод пресс-релиза ESO eso1334.
Bookmark and Share

О релизе

Релиз №:eso1334ru
Facility:Atacama Large Millimeter/submillimeter Array
Science data:2013Natur.499..450B

Изображения

Three-dimensional view of ALMA observations of the outflows from NGC 253
Three-dimensional view of ALMA observations of the outflows from NGC 253
только на английском
The starburst galaxy NGC 253 seen with the VISTA and ALMA
The starburst galaxy NGC 253 seen with the VISTA and ALMA
только на английском
The galaxy NGC 253 in the constellation of Sculptor
The galaxy NGC 253 in the constellation of Sculptor
только на английском
Wide-field view of NGC 253 from the VLT Survey Telescope
Wide-field view of NGC 253 from the VLT Survey Telescope
только на английском

Видео

Three-dimensional view of ALMA observations of the outflows from NGC 253
Three-dimensional view of ALMA observations of the outflows from NGC 253
только на английском
Three-dimensional view of ALMA observations of the outflows from NGC 253
Three-dimensional view of ALMA observations of the outflows from NGC 253
только на английском

Также смотрите наши