6741 2

Спектральные «отпечатки пальцев» раскрывают детали эволюции массивных галактик

Международная команда астрономов, возглавляемая исследователями из Швейцарской высшей технической школы Цюриха, наблюдали массивные «мертвые» галактики во Вселенной через 4 миллиарда лет после Большого взрыва при помощи инструмента Multi-Object InfraRed Camera and Spectrograph (MOIRCS) телескопа «Субару». Они обнаружили, что звездный состав этих галактик имеет удивительное сходство со звездным составом массивных эллиптических галактик, наблюдаемых в местной Вселенной. Более того, исследователи обнаружили галактики-предшественницы этих «мертвых» галактик, производящие звезды в более раннюю космическую эпоху – таким образом открывая подробности формирования и эволюции массивных галактик за 11 миллиардов лет до настоящего времени.

В местной Вселенной массивные галактики, в которых содержится свыше примерно 100 миллиардов звезд, преимущественно являются «мертвыми» эллиптическими галактиками, то есть галактиками, в которых не наблюдается звездообразования. Для изучения истории эволюции таких галактик исследователи выделяли характерные наборы спектральных линий звезд, представляющие собой своего рода «отпечатки пальцев», в спектрах далеких «мертвых» галактик, содержащие ценную информацию о возрасте, металличности и содержаниях элементов в этих галактиках. Локальные массивные «мертвые» галактики имеют возраст порядка 10 миллиардов лет и обогащены тяжелыми элементами. Кроме того, альфа-элементы (химические элементы, состоящие из ядер гелия, например: O, Mg, Si, S и т.д.), определяющие 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 совместного 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, то есть через 4 миллиарда лет с момента Большого взрыва, уже составлял 1 миллиард лет. 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.

Исследование опубликовано в журнале The Astrophysical Journal.

(Добавил: Hot Temp)

Поддержи AstroNews           Читайте AstroNews в Яндекс.Дзен