Астрономы впервые наблюдали нити холодного газа, которые питают массивные галактики и спасают их от коллапса

❋ 5.7

Американские астрономы нашли фактическое подтверждение высказанной около двух десятилетий назад теории, объясняющей, откуда массивные галактики берут необходимое для существования вещество. Со стороны выглядит так, будто колоссальное космическое образование высасывает холодный газ из межгалактической среды с помощью исполинских трубочек для коктейлей.

Астрономия

# газ

# галактики

# межгалактическое пространство

# радиоастрономия

# формирование звезд

Схема наблюдений за галактикой, подсвеченной двумя квазарами. Холодные потоки газа на большой скорости проходят через горячее гало из газа и темной материи в окологалактической среде. Объект изучения очень далекий и образовался всего через 2,5 миллиарда лет после Большого взрыва (18% возраста вселенной). На иллюстрации также показано комбинированное изображение изучаемой галактики в оптическом и радиодиапазонах (слева) и спектры поглощения газовыми потоками света от квазаров / ©Hai Fu, University of Iowa, Phys.org / Автор: Михаил Григорьев

Чем крупнее галактика, тем больше материала ей требуется для продолжительной жизни — образования новых звезд и противодействия гравитационным силам, которые могут привести к коллапсу. Фактически вокруг галактик содержится огромное количество вещества — сравнительно горячего газа и темной материи, формирующих окологалактическую среду (circumgalactic medium). Но все эти массы мало подходят на роль «пищи». Дело в том, что темная материя вообще плохо взаимодействует с обычной, а этот газ слишком горячий, то есть его атомы движутся с достаточной скоростью, чтобы не падать обратно в галактику.

Но около 20 лет назад был предложен механизм того, как старые массивные галактики способны «питаться» продолжительное время. По сути, они притягивают в себя нити холодного межгалактического газа, который и выступает сырьем для новых звезд. Конечно, на деле та теория более сложная, чем наше упрощенное объяснение. Но она была хорошо обоснованной и стройной, только требовала фактического подтверждения. А его так и не могли найти – до недавнего времени, что не может не радовать.

Интересное открытие сделали ученые из Университета Айовы (University of Iowa). Все подробности они рассказали в научной работе, которая опубликована в журнале Astrophysical Journal. Препринт статьи, в том числе с правками после независимого рецензирования, размещен на портале arXiv. В публикации отражены результаты анализа более чем 70 тысяч галактик, в которых идет активное звездообразование. Астрономам повезло, и одну из них с обратной от наблюдателей стороны подсвечивали сразу два квазара. Это позволило изучить спектры газа в окологалактической среде и обнаружить три потока холодного газа, которые питают объект изучения.

Искомая галактика находится в системе объектов под кодом GAMA J0913−0107 и пока не имеет названия или собственного номера. Она настолько удалена от земных наблюдателей, а также скрыта облаками пыли и газа, что обнаружить ее можно только с помощью сложных систем субмиллиметровых радиотелескопов. Два еще более далеких квазара находятся ровно в таком положении относительно Земли: их излучение проходит сквозь окружающую цель исследования среду. И в этой области пространства есть целых три колоссальных потока газа, падающих аккурат в центр активного образования новых звезд.

Что важно, спектральный анализ этих потоков газа показал: они состоят практически полностью из водорода. Более тяжелых химических элементов там очень мало, а значит, этот газ совершенно точно исходит не из галактики. Если бы происходил обратный процесс, то металлов (в астрономии — любых элементов тяжелее гелия) должно было бы быть намного больше.

Они образуются в недрах звезд и выбрасываются в космос в конце их жизни, поэтому как раз богатый на тяжелые элементы газ и есть основной продукт активных галактик. Ну и, конечно, в том случае, если сам объект внимания американских астрономов служит источником этих потоков газа, пришлось бы как-то объяснять их аномально низкую температуру.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.