Раскрываются детали формирования и эволюции массивных галактик

Международная команда астрономов во главе с исследователями из Швейцарской высшей технической школы Цюриха наблюдала массивные мертвые галактики во Вселенной спустя 4 миллиарда лет после Большого взрыва при помощи инструмента Multi-Object InfraRed Camera and Spectrograph (MOIRCS) телескопа «Subaru».

Они обнаружили, что звездный состав этих галактик удивительно схож со звездным составом массивных эллиптических галактик, наблюдаемых в местной Вселенной. Кроме того, исследователи обнаружили галактики-предшественницы этих мертвых галактик, производящие звезды в более раннюю космическую эпоху, что открывает подробности формирования и эволюции массивных галактик за 11 миллиардов лет космического времени.

В местной Вселенной массивные галактики, содержащие больше 100 миллиардов звезд, преимущественно являются мертвыми эллиптическими галактиками, то есть без каких-либо признаков активности звездообразования.

Для изучения истории эволюции таких галактик исследовательская группа использовала «ископаемые записи», запечатленные звездами в спектрах далеких мертвых галактик, содержащие ценную информацию о возрасте, содержании металла и распространенности элементов в этих галактиках. Местным массивным мертвым галактикам около 10 миллиардов лет, и они обогащены тяжелыми элементами. Кроме того, альфа-элементы, измеряющие продолжительность звездообразования, содержатся в этих галактиках в больших количествах, по сравнению с железом, что указывает на то, что эти галактики производили большое количество звезд за небольшой промежуток времени.

Команда использовала возможности, предоставляемые инструментом MOIRCS для наблюдения множественных объектов, что позволило эффективно наблюдать группу из 24 тусклых галактик. На основе данных, полученных в результате этих наблюдений, исследователи составили комбинированный спектр, создание аналога которого при помощи телескопа «Субару» потребовало бы 200 часов времени наблюдений на этом телескопе, если бы спектр создавался путем комбинирования одиночных спектров, полученных для каждой из исследуемых галактик.

Анализ этого композитного спектра показывает, что возраст галактик к моменту их наблюдения составлял уже 1 миллиард лет, то есть через 4 миллиарда лет с момента Большого взрыва. Содержание в них альфа-элементов указывает на то, что процесс звездообразования в них продолжался менее одного миллиарда лет. Эти результаты указывают на то, что дальнейшая эволюция этих галактик вплоть до настоящего времени не сопровождалась звездообразованием.

infuture.ru