ALMA увидела гигантский отток газа из далекой галактики

Астрономы при помощи обсерватории ALMA обнаружили гигантский отток холодного молекулярного газа у далекой галактики, из-за которого она очень быстро лишается запасов вещества, необходимого для формирования новых звезд. Результаты работы должны помочь ученым разобраться в механизмах, приводящих к образованию массивных галактик, в которых практически не образуются звезды. Статья опубликована в журнале Nature Astronomy, кратко о работе рассказывается на сайте Европейской южной обсерватории.

Физические процессы, ответственные за резкое прекращение процессов звездообразования в массивных галактиках, до сих пор изучены слабо. Считается, что за это могут быть ответственны галактические ветра, порождаемые звездообразованием или активным ядром галактики, содержащим сверхмассивную черную дыру, которые создают отток газа, необходимого для создания звезд. Изучение подобных процессов с теоретической точки зрения считается сложной задачей, поскольку включает в себя явления, которые не только взаимосвязаны, но и происходят в очень разных временных и пространственных масштабах. Таким образом, прямые наблюдения за галактиками очень важны для проверки теоретических расчетов и численных моделей эволюции и гашения звездообразования в подобных системах.

Группа астрономов во главе с Аннаграциа Пульиcи (Annagrazia Puglisi) из Даремского университета опубликовала результаты наблюдений за галактикой ID2299 при помощи системы радиотелескопов ALMA (Atacama Large Millimeter/sub-millimeter Array). Красное смещение ID2299 составляет 1,395, это означает, что галактика существовала во времена, когда возраст Вселенной составлял 4,5 миллиарда лет. 

ID2299 представляет собой галактику со звездной массой 9,4×10¹⁰ масс Солнца и скоростью звездообразования 550 масс Солнца в год, что примерно в пять раз выше, чем средняя скорость формирования звезд в аналогичных галактиках в ту эпоху. Формирование звезд идет в компактной области с эффективным радиусом 1,54 килопарсека. Кроме того, галактика обладает центральной сверхмассивной черной дырой, которая демонстрирует признаки продолжающейся аккреционной активности.

Ученые обнаружили, что из галактики идет огромный отток газа, который выбрасывает прочь из нее около 46 процентов общих запасов холодного молекулярного газа со скоростью более десяти тысяч масс Солнца в год. Астрономы пришли к выводу, что наблюдают приливной хвост, образованный в результате взаимодействия или слияния двух галактик в прошлом, а не результат действия галактических ветров, причем выброшенное вещество формирует звезды со скоростью 180 масс Солнца в год. 

Предполагается, что звездообразование в ID2299 сильно замедлится через несколько десятков миллионов лет. Таким образом, события слияния галактик должны рассматриваться как еще один возможный механизм гашения процессов звездообразования и в дальнейшем астрономам необходимо научиться отличать подобные события от оттоков газа, вызванного звездными ветрами или активными ядрами галактик.

Ранее мы рассказывали о том, как в галактиках с активным звездообразованием оказалось неожиданно много массивных звезд и как ALMA обнаружила «скороспелые» массивные галактики.

Александр Войтюк