Космический телескоп Джеймса Уэбба обнаруживает "галактикоубийственный" ветер, который может объяснить, почему некоторые ранние галактики жили быстро и умерли молодыми

Используя космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) и Большую миллиметровую/субмиллиметровую антенную решетку Атакамы (ALMA), астрономы, возможно, раскрыли новые подсказки о давней загадке эволюции галактик: почему так много массивных галактик в ранней вселенной, кажется, умерли гораздо раньше, чем ожидалось.

Галактики часто считаются "живыми", когда они активно формируют звезды, и "мертвыми", когда формирование звезд в значительной степени прекратилось. В сегодняшней вселенной мертвые галактики распространены. Но астрономы были удивлены, обнаружив большое количество из них в ранней вселенной, когда ожидалось, что галактики быстро растут и производят звезды.

Используя наблюдения ALMA и JWST далеких галактик, исследователи обнаружили "галактикоубийственный" ветер — огромный, высокоскоростной выброс газа — который достаточно мощный, чтобы лишить галактику сырья, необходимого для формирования новых звезд. Это открытие может помочь объяснить загадочную популяцию массивных "мертвых" галактик, найденных по всей молодой космосу, согласно заявлению Королевского астрономического общества.

"Плотные регионы вселенной похожи на очень активные города," — сказала Ребекка Дэвис, ведущий автор исследования из Университета технологий Свинберна в Мельбурне, в заявлении. "Галактики сталкиваются и переживают бурные всплески формирования звезд. Но когда самые большие звезды сгорают, они взрываются как сверхновые, запускают мощные ветры, которые сдувают тот самый газ, который галактики нуждаются для продолжения формирования звезд."

Дэвис и коллеги наблюдали галактику под названием CRISTAL-02, когда она появилась всего через один миллиард лет после Большого взрыва, поймав ее в разгар быстрого роста.

Наблюдения показали, что CRISTAL-02 формирует звезды примерно в два раза быстрее, чем аналогичные галактики из той же эпохи. В то же время JWST и ALMA обнаружили огромный поток холодного газа, уходящий далеко от галактики — явный признак того, что материал выбрасывается в межгалактическое пространство, согласно заявлению.

"У галактики есть мощный ветер, который выбрасывает материал в два раза быстрее, чем галактика формирует звезды," — добавила Дэвис. "Если этот быстрый выброс продолжится, галактика может стать мертвой менее чем через 50 миллионов лет, объясняя происхождение загадочных массивных мертвых галактик в ранней вселенной."

Это открытие особенно интригует, потому что CRISTAL-02 не является одной галактикой. Вместо этого она состоит из нескольких галактик на последних стадиях слияния. Во время этих космических столкновений газ направляется к центрам галактик, вызывая интенсивные всплески формирования звезд, за которыми следуют взрывы сверхновых, которые создают мощные ветры, предотвращающие образование новых звезд.

Более того, наблюдения предполагают, что почти половина массивных галактик в ранней вселенной взаимодействовали с близкими компаньонами, что указывает на то, что слияния и их галактикоубийственные ветры могли быть широко распространены. В свою очередь, многие из самых ранних гигантских галактик вселенной могли эффективно уничтожить свою способность формировать звезды — что помогает объяснить, почему так много из этих галактик, кажется, жили быстро и умерли молодыми.

"Если многие ранние галактики сталкиваются и переживают быстрый рост, то может не быть удивительным, что мы видим так много мертвых галактик в ранней вселенной," — сказала Дэвис в заявлении. "CRISTAL-02 предлагает естественное решение загадки, почему эти массивные галактики живут быстро и умирают молодыми."

Исследование было опубликовано 10 июня в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters.