Observationer av de äldsta galaxerna i universum hjälpte forskare att ta reda på att "döda" galaxer, som inte kunde bilda nya stjärnor på egen hand, existerade nästan från början av tiden, enligt en artikel som publicerades i tidskriften Nature.
”Ungefär hälften av de största galaxerna i universum har tömt sina reserver av” stjärnbyggnadsmaterial”redan för 9 miljarder år sedan. Anledningen till detta tros vara superkraftiga stjärnbildningar orsakade av kollisionen mellan galaxer. Till vår stora förvåning är dessa 'döda' galaxer snarare spiralformiga än elliptiska, vilket strider mot denna teori, skriver Sune Toft från Niels Bohr-institutet i Köpenhamn (Danmark) och hans kollegor.
Grymt universum
I mitten av Vintergatan och nästan alla dess "kusiner" finns det ett supermassivt svart hål som osynligt "orkestrerar" processerna för materialcirkulation i hela galaxen. Under lång tid tror astronomer att aktiveringen av sådana svarta hål leder till en gradvis förstörelse av galaxen och upphörande av stjärnbildningsprocesser som ett resultat av det faktum att det svarta hålet värms upp och kastar kalla moln av damm och väte utanför galaxen.
Dessa gasmoln svalnar långsamt och omger gradvis galaxerna i en gigantisk kokong av glödande plasma, vilket förhindrar rörelse av kalla gasströmmar från det intergalaktiska mediet. Enligt forskare idag är ungefär hälften av galaxerna i det observerbara universum "levande lik" - som ett resultat av sådana processer - i själva verket föds inte nya stjärnor i dem. Andra astronomer tror att orsaken till "döden" av galaxer är deras kollisioner med varandra, vilket leder till plötsliga utbrott av stjärnbildning och "utbrändhet" av alla reserver av neutral gas.
Toft och hans kollegor har funnit att varken svarta hål eller kollisioner med grannar är orsaken till deras död, efter att ha fått de första fotografierna av de centrala regionerna i de äldsta galaxerna som vi ser i den stat där de var för 10,6 miljarder år sedan.
Dessa fotografier togs av forskare medan de studerade en av de minsta och mest osynliga galaxerna i det tidiga universum, MACS2129-1, vars ljus förstärktes av allvaret i det stora galaxklyngan MACS2129, som ligger på linjen mellan jorden och MACS2129-1. För att observera det använde astronomer Hubble-observatoriet och XSHOOTER-instrumentet installerat på VLT-markbaserade teleskop för att få bilder av enstaka galaxer.
Kampanjvideo:
Dödscykeln
Vid första anblicken skilde det sig inte från de typiska "döda" elliptiska galaxerna som kan ses i närheten av Vintergatan - stjärnorna i den bildades faktiskt inte, och själva målades den i en röd ton, färgen på långlivade röda dvärgar och äldre stjärnor som nästan har uttömt dess lager av termonukleärt "bränsle".
Å andra sidan, när forskare började studera dess spektrum, märkte de något ovanligt - det visade sig att MACS2129-1 inte var sfärisk, utan platt, liknande den typiska "pannkaka" i Vintergatan och andra spiralgalaxer.
Denna upptäckt kom som en verklig överraskning för astronomer, eftersom möjligheten att bleka en spiralgalax i ett så ungt universum helt enkelt inte övervägdes tidigare. Forskare trodde att "död från frosseri", som den rysk-tyska astronomen Alexei Finogenov kallar denna process, endast är karakteristisk för elliptiska galaxer som uppstod till följd av kollisionen mellan två stora galaxer av andra typer.
Vad kunde ha fått galaxen att "dö"? Forskare tror att mörk materia, vars kluster omger utkanten av alla galaxer, kunde ha varit inblandad i dess död. Det skulle kunna tvinga "vanligt" material, som flyter från det intergalaktiska mediet, för att påskynda dess rörelse och värma upp, vilket berövade galaxen tillgång till färska "stjärnbyggnadsmaterial" och ledde till ett fullständigt upphörande av stjärnbildningen.
Denna idé överensstämmer inte heller med moderna idéer om galaxernas utveckling - idag tror astronomer att galaxer börjar dö "inifrån", och inte "utanför", som föreslagits av Toft och hans kollegor. Dessutom är det oklart hur MACS2129-1 och dess "kusiner" förvandlades till moderna "döda" elliptiska galaxer. Forskare planerar att hitta svaret på båda dessa frågor genom att observera andra forntida galaxer på jakt efter analoger av MACS2129-1.
