Недостающее звено: Слияние галактик
Редкий массивный объект был замечен на снимках, сделанных космической обсерваторией Herschel. Дальнейшие исследования с помощью ряда наземных и космических телескопов, включая Hubble и Spitzer, поведали историю двух галактик, сцепившихся в яростном вихре звездообразования. Когда-нибудь они угомонятся, слившись в одну сверхгигантскую эллиптическую галактику.
Находка позволяет разгадать одну из тайн астрономии. Когда наша Вселенная, возраст которой насчитывает около 14 млрд лет, была намного моложе (3−4 млрд лет), она служила пристанищем для множества красноватых галактик эллиптической формы, состоявших из старых звезд. Астрономы задавались вопросом, стали ли эти галактики результатом быстрого слияния пары крупных объектов или формировались на протяжении длительного периода путем поглощения все новых и новых небольших галактик. Новое исследование показывает, что сверхгигантские эллиптические галактики — все-таки результат одного, но грандиозного столкновения.
Астрономы застали объект HXMM01 на относительно коротком переходном этапе его существования. Пара галактик усеяна множеством зарождающихся звезд, укрытых облаками космической пыли, проникнуть сквозь которую мог только «глаз» Herschel, обладавший «зрением» в дальнем ИК-диапазоне. Несмотря на то что миссия Herschel подошла к концу из-за истощения запасов жидкого гелия, ученые продолжают анализировать громадный объем полученных данных — и совершать открытия.
При первом «знакомстве» с объектом HXMM01, расположенном в 11 млрд световых лет от Земли, астрономы решили, что это искаженные зеркальные копии одной и той же галактики — довольно распространенный эффект, возникающий, когда гравитационные «линзы» на переднем плане галактики оказывают влияние на свет, идущий от дальних объектов. Но, приглядевшись, ученые поняли, что перед ними — действительно две массивных сливающихся галактики, кипящие звездообразованием. Там зарождается около 2000 звезд в год (для сравнения — наш Млечный путь «зажигает» только 2−3 звезды в год), общее количество звезд в HXMM01 — около 400 млрд.
Изучение HXMM01 позволило ответить на вопрос о том, почему гигантские эллиптические галактики так интенсивно развивались в молодой Вселенной — а потом звездообразование в них быстро сошло на нет. Согласно одной из гипотез, звездный ветер, источниками которого служат аккреционные диски черных дыр в центрах галактик, «выдувал» прочь газ, служащий необходимым материалом для образования новых звезд. Но исследования пары сливающихся галактик — «недостающего звена» в цепочке развития подобного рода объектов — позволили подтвердить другое предположение: интенсивное звездообразование быстро расходует весь «строительный материал» и затухает из-за его дефицита.