От чего умирают галактики

Детективный сюжет космического масштаба — что убивает галактики? Даже они, яркие светочи небес, в итоге встречают свой конец.

Новое исследование группы астрономов из Кембриджского университета и Эдинбургской Королевской Обсерватории объясняет причину. Большая часть галактик перестает образовывать новые звезды по мере того, как их энергия иссякает, и они начинают страдать от медленного удушья. Исследование, опубликованное сегодня в журнале Nature, оспаривает общепринятое мнение о том, что образование звезд прекращается резко.

«Это совершенно новый подход. Мы первые, кто попытался ответить на этот вопрос, взглянув на вещества, на металлы в составе звезд», — утверждает Йиндзи Пен, астроном из Института Космологии Кавли и один из авторов исследования

Потребляя в качестве топлива водородный газ, звезды превращают вещества в более тяжелые элементы, например, магний или железо. Изобилие этих металлов — ключ к пониманию того, как долго в галактике горели звездные огни.

Используя данные Слоуновского цифрового небесного обзора, Пен и его коллеги, Роберто Майолино и Рэйчел Кокрейн, замерили содержание металлов более чем в 26 тысячах галактик средних размеров. Если бы галактика умирала внезапно, например, из-за того, что весь газ затягивался в черную дыру в ее центре, то образование металлов тут же прекращалось бы. Ее нынешний уровень содержания металлов не изменился бы с момента смерти. Но если бы вместо яркого ухода на пике славы большая часть галактик медленно угасала, тогда содержание металлов постепенно повышалось бы до тех пор, пока все топливо не сгорит.

Как обнаружили ученые, погасшие галактики средних размеров содержали в себе значительно больше металлов, чем галактики схожих размеров, все еще образующие звезды. «Это не то, что мы ожидали бы увидеть в случае внезапного исчезновения газа, но это соответствует сценарию удушья», — заявил Майолино.

Однако не все галактики живут и умирают одинаково. Как и люди, они бывают разными.

«По сути, существует две популяции», — объясняет Андреа Каттанео, астроном Парижской обсерватории и автор теории удушья, проверенной Пеном и его командой

Огромные галактики горят ярко и быстро истощаются, как рок-звезды, живущие быстро и умирающие молодыми. И прямо как знаменитостям, этим галактикам уделяется больше всего внимания, и они наиболее изучены. Но большинство смертных, живущих без особых выдающихся способностей или богатства, надеются дожить до пенсионного возраста. Их галактические собратья живут порядка четырех миллиардов лет (после начала удушья), что можно считать преклонным возрастом, учитывая, что нашей Вселенной всего примерно 13 миллиардов лет.

Но даже если причина смерти большинства средних галактик раскрыта, говорит Пен, их убийца все еще неизвестен. По его словам, это станет загадкой следующей главы.

Оригинал: Wired
Перевел: Кирилл Козловский для Newочём
Редактировал: Евгений Урываев