eso2101ru — Научный релиз

На ALMA зарегистрирована далёкая сталкивающаяся галактика, которая гаснет, теряя способность к звездообразованию

11 января 2021 г.

Галактики “умирают”, когда в них перестают рождаться звезды. Однако, до сих пор астрономам никогда еще не удавалось ясно заметить начало этой стадии в далёкой галактике. С помощью Атакамской Большой миллиметровой и субмиллиметровой антенной решетки (ALMA), которую Европейская Южная обсерватория (ESO) эксплуатирует на партнерских началах, астрономы наблюдали галактику, выбросившую почти половину всего необходимого для звездообразования газа. Этот выброс происходит с удивительной интенсивностью: наружу истекает количество газа, эквивалентное 10 000 солнечных масс в год. Галактика стремительно теряет «топливо», которое могло бы питать новые звезды. Ученые считают, что причиной этого яркого события было столкновение с другой галактикой. Новые данные могут заставить астрономов пересмотреть механизм прекращения звездообразования в галактиках.

В первый раз мы наблюдаем, как типичная массивная звездообразующая галактика в удаленной части Вселенной вот-вот погаснетпо причине выброса больших масс холодного газа, – говорит Аннаграциа Пульиcи (Annagrazia Puglisi), руководитель нового исследования, сотрудница университета в Дарэме, Великобритания, и Центра ядерных исследований в Саклэ (CEA-Saclay) во Франции. Галактика ID2299 расположена достаточно далеко от нас: свет от нее идет к Земле около 9 миллиардов лет, и мы видим её такой, какой она была, когда Вселенной было всего 4,5 миллиарда лет.

Вещество выбрасывается из галактики в количестве, эквивалентном 10 000 Солнц в год – получается, что из ID2299 истекает невероятно много холодного газа, примерно 46% всех его запасов в галактике. Так как одновременно в галактике идет и очень быстрое звездообразование – в сотни раз более интенсивное, чем в нашем Млечном Пути, то оставшийся в ней газ будет быстро израсходован, и в результате галактика ID2299 должна будет погаснуть всего через несколько десятков миллионов лет.

Как считают исследователи, событие, ответственное за эту беспрецедентную потерю галактикой вещества – это столкновение двух галактик, которое и закончилось образованием ID2299. Трудноуловимым признаком, указавшим на такой сценарий, стала связь выброшенного газа с приливным хвостом”. Приливные хвосты – это вытянутые потоки звезд и газа, истекающие в межгалактическое пространство в результате слияния галактик. У далёких галактик они обычно слишком слабые, чтобы можно было их наблюдать. Однако, группа сумела разглядеть относительно яркую деталь как раз на этапе ее выброса в пространство, и отождествила её с приливным хвостом.    

Большинство астрономов придерживаются того мнения, что за выброс звездообразующего вещества  из галактики в окружающее пространство, что приводит к потере галактикой способности порождать новые звезды, ответственны вызванные интенсивным звездообразованием звездные ветры и активность черных дыр в центрах массивных галактик. Однако, новое исследование, которое сегодня публикуется в журнале Nature Astronomy, говорит о том, что в выбросах звездообразующего материала могут быть «виноваты» и слияния галактик.

Наше исследование показывает, что газовые истечения могут порождаться слияниями галактик и что звездные ветры и приливные хвосты могут действовать очень похожим образом, – говорит соавтор работы Эманюэль Дадди (Emanuele Daddi) из CEA-Саклэ. Поэтому, возможно, что некоторые группы наблюдателей, которые ранее сообщали об обнаружении звездных ветров в далеких галактиках, могли в действительности наблюдать приливные хвосты с газовыми истечениями из них. В результате, нам, может быть, придется пересмотреть наше понимание того, как «умирают» галактики, – добавляет Дадди.

Аннаграциа Пульиcи согласна с тем, что сделанное её группой открытие имеет большое значение: "Я была поражена тем, что мы открыли столь исключительную галактику! Мне очень хотелось узнать больше об этом странном объекте, потому, что я была убеждена: в нем кроется какое-то важное знание о том, как эволюционируют далёкие галактики".

Это неожиданное открытие было сделано случайно – группа просматривала обозрение более ста удалённых галактик, выполненное на ALMA с целью исследования свойств холодного газа. Галактика ID2299 наблюдалась на ALMA всего несколько минут, но баснословная мощь этого инструмента, установленного в северном Чили, позволила группе получить достаточно данных для регистрации самой галактики и выбрасываемого ею «хвоста». 

"Выполненные на ALMA наблюдения проливают свет на механизмы, способные привести к прекращению звездообразования в далёких галактиках. Регистрация столь масштабного явления разрушения галактики позволяет добавить новый важный фрагмент в сложную мозаику галактической эволюции", – говорит Кьяра Чиркоста (Chiara Circosta), научный сотрудник Университетского колледжа в Лондоне, Великобритания, также принимавшая участие в исследовании.

В будущем группа, возможно, сможет воспользоваться телескопом ALMA, чтобы выполнить наблюдения этой галактики с более высоким разрешением и большей проницающей силой, и благодаря этому лучше понять динамику выбрасываемого газа. А наблюдения на будущем Чрезвычайно Большом телескопе ESO могли бы позволить исследователям изучить связь между звездами и газом в ID2299, что внесло бы еще больший вклад в изучение эволюции галактик.

Узнать больше

Результаты исследования представлены в статье “A titanic interstellar medium ejection from a massive starburst galaxy at z=1.4”, публикуемой в журнале Nature Astronomy (doi: 10.1038/s41550-020-01268-x).

Состав исследовательской группы: A. Puglisi (Centre for Extragalactic Astronomy, Durham University, UK and CEA, IRFU, DAp, AIM, Université Paris-Saclay, Université Paris Diderot, Sorbonne Paris Cité, CNRS, France [CEA]), E. Daddi (CEA), M. Brusa (Dipartimento di Fisica e Astronomia, Università di Bologna, Italy and INAF-Osservatorio Astronomico di Bologna, Italy), F. Bournaud (CEA), J. Fensch (Univ. Lyon, ENS de Lyon, Univ. Lyon 1, CNRS, Centre de Recherche Astrophysique de Lyon, France), D. Liu (Max Planck Institute for Astronomy, Germany), I. Delvecchio (CEA), A. Calabrò (INAF-Osservatorio Astronomico di Roma, Italy), C. Circosta (Department of Physics & Astronomy, University College London, UK), F. Valentino (Cosmic Dawn Center at the Niels Bohr Institute, University of Copenhagen and DTU-Space, Technical University of Denmark, Denmark), M. Perna (Centro de Astrobiología (CAB, CSIC–INTA), Departamento de Astrofísica, Spain and INAF-Osservatorio Astrofisico di Arcetri, Italy), S. Jin (Instituto de Astrofísica de Canarias and Universidad de La Laguna, Dpto. Astrofísica, Spain), A. Enia (Dipartimento di Fisica e Astronomia, Università di Padova, Italy [Padova]), C. Mancini (Padova) и G. Rodighiero (Padova and INAF-Osservatorio Astronomico di Padova, Italy).

Европейская Южная Обсерватория (ESO, European Southern Observatory) -- ведущая межгосударственная астрономическая организация Европы, намного обгоняющая по продуктивности другие наземные астрономические обсерватории мира. В ее работе участвуют 16 стран: Австрия, Бельгия, Великобритания, Германия, Дания, Ирландия, Испания, Италия, Нидерланды, Польша, Португалия, Финляндия, Франция, Чешская Республика, Швейцария и Швеция, а также Чили, предоставившая свою территорию для размещения обсерваторий ESO, и Австралия, являющаяся ее стратегическим партнером. 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 астрономии. ESO располагает тремя уникальными наблюдательными пунктами мирового класса, находящимися в Чили: Ла Силья, Параналь и Чахнантор. В обсерватории Параналь установлен Очень Большой Телескоп ESO (The Very Large Telescope, VLT), способный работать в формате Очень Большого Телескопа-Интерферометра VLTI, и два крупнейших широкоугольных телескопа: VISTA, выполняющий обзоры неба в инфракрасных лучах, и обзорный телескоп оптического диапазона VLT (VLT Survey Telescope). Кроме того, на Паранале ESO на правах партнера предоставила место для установки Южной Решетки черенковских телескопов (Cherenkov Telescope Array South), крупнейшей в мире и рекордной по чувствительности гамма-обсерватории. ESO также является одним из основных партнеров по эксплуатации двух инструментов субмиллиметрового диапазона на плато Чахнантор: телескопа APEX и крупнейшего астрономического проекта современности ALMA. На Серро Армазонес, недалеко от Параналя, ESO ведет строительство 39-метрового Чрезвычайно Большого Телескопа ELT, который станет «величайшим оком человечества, устремленным в небо».

Большая Атакамская миллиметровая / субмиллиметровая решетка ALMA (The Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) – международный астрономический инструмент, совместный проект ESO, Национального научного фонда США NSF (U.S. National Science Foundation) и Национального института естественных наук Японии NINS (National Institutes of Natural Sciences) в кооперации с Республикой Чили. ALMA финансируется ESO (представляющей объединенные интересы своих стран-участниц), фондом NSF совместно с Национальным советом по научным исследованиям Канады NRC (National Research Council) и Национальным советом по науке Тайваня NSC (National Science Council), а также NINS в кооперации с тайваньской Academia Sinica (AS) и Корейским институтом астрономии и космических исследований KASI (Korea Astronomy and Space Science Institute). Строительство и эксплуатация телескопа ALMA осуществляются ESO, представляющей интересы своих стран-участниц, Национальной радиоастрономической обсерваторией США NRAO (National Radio Astronomy Observatory), управляемой компанией Associated Universities, Inc. (AUI), представляющей Северную Америку, и Национальной астрономической обсерваторией Японии NAOJ (National Astronomical Observatory of Japan), представляющей Восточную Азию. Общее управление строительством, тестированием и эксплуатацией ALMA осуществляется в рамках JAO: Объединенной обсерватории ALMA (Joint ALMA Observatory).

Ссылки

Контакты

Kirill Maslennikov
Pulkovo Observatory
St.-Petersburg, Russia
Телефон: +7-9112122130
Сотовый: +7-9112122130
Email: kirill.maslennikov1@gmai.com

Annagrazia Puglisi
Centre for Extragalactic Astronomy, Durham University
Durham, United Kingdom
Email: annagrazia.puglisi@durham.ac.uk

Emanuele Daddi
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
Saclay, France
Email: edaddi@cea.fr

Chiara Circosta
Department of Physics & Astronomy, University College London
London, UK
Email: c.circosta@ucl.ac.uk

Bárbara Ferreira
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Телефон: +49 89 3200 6670
Сотовый: +49 151 241 664 00
Email: pio@eso.org

Connect with ESO on social media

Перевод пресс-релиза ESO eso2101.

О релизе

Релиз №:eso2101ru
Название:ID2299
Тип:Early Universe : Galaxy
Facility:Atacama Large Millimeter/submillimeter Array

Изображения

Галактика ID2299: взгляд художника
Галактика ID2299: взгляд художника