Используя радиоинтерферометр ALMA, исследователи из проекта Virgo Environment Traced in Carbon Monoxide Survey проанализировали 51 галактику в скоплении Девы, особенно негостеприимном месте, где галактики живут в экстремальных условиях. Это позволяет им изучать эволюцию и вымирание галактик, а также то, кто несет ответственность за их гибель.
Одна из многих неразгаданных загадок астрофизики касается того, кто несет ответственность за вымирание галактик. Что происходит в определенный момент их эволюции, чтобы они перестали образовывать звезды? Что останавливает их производство в иногда довольно короткий период времени? В недавнем исследовании, проведенном с помощью радиоинтерферометра ALMA (Atacama Large Millimiter/Submillimiter Array), подробно проанализирована выборка галактик в большом скоплении галактик Девы, расположенном в 65 миллионах световых лет от Земли. Благодаря ALMA исследователи смогли провести крупнейшее исследование с высоким разрешением вещества, которое позволяет галактикам формировать новые звезды.
Это было сделано в рамках проекта VERTICO, Virgo Environment Traced in Carbon Monoxide Survey, целью которого является понимание эволюции скорости звездообразования в галактиках. «Мы знаем, что галактики гибнут под воздействием окружающей среды, и мы хотим знать, почему«, — сказал Тоби Браун из Национального исследовательского совета Канады, ведущий автор исследования. «Что VERTICO раскрывает лучше, чем когда-либо, так это то, какие физические процессы влияют на молекулярный газ и как они определяют жизнь и смерть галактики«.
Экстремальные условия в скоплении галактик
Мы знаем, что галактики — это огромные скопления звезд. На рождение, эволюцию во времени и смерть галактики влияет их положение во Вселенной, их окружение и взаимодействие с ним. В частности, скопление галактик характеризуется одной из самых «экстремальных» сред во Вселенной. Это связано с тем, что присутствие нескольких галактик очень близко друг к другу создает внутренние механизмы взаимной неустойчивости, которые нельзя недооценивать при рассмотрении их эволюции. Именно поэтому такие скопления представляют особый интерес для исследователей.
Скопление Девы: «кладбище» галактик
Ближайшим скоплением галактик к Местной группе, частью которой является наш Млечный Путь, является скопление Девы. Размер и близость галактик делают ее интересным объектом для наблюдений, касающихся эволюции и взаимодействия между галактиками. «Скопление Девы — это самая экстремальная область локальной Вселенной, заполненная плазмой в миллионы градусов, с экстремальными галактическими скоростями, бурными взаимодействиями между галактиками и окружающей средой. И, как результат, это похоже на «кладбище» галактик«, — говорит Браун.
В то же время скопление Девы кажется необычным. «На самом деле, в нем есть относительно большая популяция галактик, которые все еще формируют звезды«, — считает Кристин Уилсон, заслуженный профессор Университета Макмастера и соисследователь проекта VERTIC. «Во многих скоплениях галактик во Вселенной преобладают красные галактики с небольшим количеством газа и звездообразования«. Это означает, что изучение скопления Девы тем более полезно для понимания того, кто отвечает за гашение, то есть выключение производства звезд в галактиках.
Интересный обзор проекта VERTICO
В рамках проекта VERTICO проводились наблюдения с высоким разрешением за газовыми полями 51 галактики в скоплении Девы. Результаты показали наличие настолько экстремальной и негостеприимной среды, что она может препятствовать формированию звезд в целых галактиках, в процессе, известном как вымирание галактик.
Браун объясняет:
Одним из наиболее впечатляющих и сильных внешних механизмов, способных остановить звездообразование в галактиках, является отрыв газа. Это происходит, когда галактики движутся настолько быстро через горячую плазму в скоплении, что большое количество холодного молекулярного газа вырывается из галактики, как будто газ выметается огромной космической метлой. Высокое качество наблюдений VERTICO позволяет нам лучше увидеть и понять эти механизмы.
Помощь проекту VERTICO оказал приемник ALMA Band 6, разработанный в Центральной лаборатории разработки (CDL) Национальной радиоастрономической обсерватории. Этот приемник обеспечивает высокую чувствительность и высокое разрешение при минимально необходимом времени наблюдения.
Это привело к сбору значительного количества данных, которые могут содержать подсказки, необходимые для решения оставшихся загадок о влиянии окружающей среды на галактики и, следовательно, о том, как они умирают. Существует множество вопросов о внегалактической среде и последствиях воздействия населяющей ее горячей плазмы, но VERTICO, кажется, имеет все шансы ответить на них в ближайшее время.
С полным текстом исследования, первого в рамках проекта VERTICO, можно ознакомиться .