Холодные газовые облака сформировали самые крупные галактики

Астрофизикам удалось получить данные, свидетельствующие о том, что самые крупные галактики в наблюдаемой Вселенной могли сформироваться из холодных газовых облаков. Работа ученых, опубликованная в журнале Science, подтверждает теорию об эволюции подобных астрономических объектов.

Компьютерные симуляции предсказывают, что большие галактики должны формироваться в два этапа. Сначала, когда они находятся на ранних этапах своего существования (первые несколько миллиардов лет), звезды в них рождаются из больших скоплений газа. После того как галактики «подрастают», они начинают поглощать другие, более мелкие галактики, таким образом увеличиваясь в размерах. В ходе наблюдений за крупными галактиками, свет от которых шел к нам 10 миллиардов лет, исследователям в основном удавалось увидеть только второй этап их эволюции, однако авторы новой статьи представили данные, доказывающие, что стадии «каннибализма» действительно предшествует стадия формирования звезд в огромных газовых облаках.

Астрофизики наблюдали за неправильной галактикой Паутина (MRC 1138–262), которая удалена от нас на расстояние 10,6 миллиарда световых лет. Она была открыта учеными еще в конце прошлого века и представляет собой скопление мелких протогалактик, которые, скорее всего, со временем сольются в одну гигантскую эллиптическую галактику. В центре скопления находится радиогалактика со сверхмассивной черной дырой, которая, по мнению исследователей, станет ядром новой галактики.

Исследователи изучали MRC 1138–262 с помощью телескопов ATCA и Very Large Array. Они обнаружили, что центральную радиогалактику окружает плотное облако газа, которое, по их мнению, состоит из большого количества молекулярного водорода (на что указывает присутствие монооксида углерода, легче поддающегося наблюдению). Оно простирается на расстояние 70 килопарсек (для сравнения, Млечный Путь в поперечнике достигает всего около 30 килопарсек), и его масса оценивается приблизительно в сто миллиардов масс Солнца.

Открытое учеными облако газа оказалось неожиданно холодным: его температура не превышает 200 градусов Цельсия. «Мы ожидали увидеть суровые процессы — например, множество сливающихся галактик, которые будут разогревать окружающий газ. Весь холодный газ должен был быть заперт внутри этих галактик», — заявляет один из авторов работы.

Каким образом это облако появилось в центре скопления, исследователям неизвестно. По их словам, монооксид углерода указывает на то, что ранее там происходили взрывы сверхновых, которые составляли предыдущее поколение звезд, однако точно объяснить, почему газ скопился именно в этой области, астрофизики пока не могут.

Недавно астрономам удалось обнаружить другое интересное скопление галактик, которое появилось в то время, когда нашей Вселенной было от 2 до 6 миллиардов лет. Оно включает в себя карликовые галактики, очень трудно поддающиеся наблюдению из-за низкой светимости. Увидеть их удалось с помощью гравитационного линзирования, которое часто помогает астрономам обнаружить далекие объекты. Благодаря этому эффекту недавно также впервые получилось описать внутреннее строение галактики, расположенной в 11,7 миллиарда световых лет от Земли.