Три изображения от космического телескопа “Спитцер”, представленные в этой записи, показывают пары галактик, находящиеся практически на пороге своего космического соединения. И хотя сейчас эти объекты кажутся достаточно далёкими друг от друга, их гравитация уже взаимодействует, и вскоре они объединятся, создав новые галактики. Некоторые слившиеся галактики будут продолжать расти ещё в течение миллиардов лет, а для других это слияние станет катастрофой, так как оно запустит процессы, которые в конечном итоге остановят звездообразование, обрекая галактики на преждевременную гибель.
Это изображение показывает слияние двух галактик, известных как NGC 7752 (большая) и NGC 7753 (меньшая), вместе их обозначают как Arp86. На этих изображениях различные цвета соответствуют различным длинам волн инфракрасного света. Синий и зелёный – длины волн, излучаемые звёздами. Красный – длина волны, испускаемая пылью. Источник: NASA/JPL-Caltech
В настоящее время, если можно так выразиться, в местной вселенной сливаются лишь несколько процентов галактик. Однако эти процессы были более распространены между 6-10 миллиардами лет назад, и они полностью сформировали нашу современную галактическую окружающую среду. В течение более десяти лет учёные, занятые над исследованием всего неба в рамках многоволнового обзора ярких инфракрасных галактик Great Observatories All-sky LIRG Survey или попросту GOALS, использовали близлежащие галактики для изучения деталей слияния и использовали их в качестве локальных лабораторий для понимания этого раннего периода в истории вселенной. Исследование было сосредоточено на двухстах близлежащих объектах, в том числе на многих галактиках, находящихся на различных стадиях слияния. На изображениях в этой статье показаны три из них, запечатлённые “Спитцером”.
На этих снимках разные цвета соответствуют разным длинам волн инфракрасного света, которые не видны человеческому глазу. Синий цвет соответствует длине волны 3.6 микрона, зелёный – 4.5 микрона (именно на этих двух длинах волн очень активно излучают звёзды). Красный цвет соответствует длине 8 микрон, которая, в основном, испускается пылью.
Здесь показано слияние двух галактик, известных как NGC 6786 (справа) и UGC 11415 (слева), совместно их называют VII Zw 96. Оно составлено из изображений от трёх каналов камеры IRAC: канал 1 – синий цвет, канал 2 – зелёный цвет и канал 3 красный цвет. Источник: NASA/JPL-Caltech
Одной из основных причин по которой, как считается, возникает внезапная остановка звездообразования внутри объединённой галактики, является чёрная дыра, испытывающая переполнение поглощаемым веществом. В центре большинства галактик находится сверхмассивная черная дыра. Это мощный объект, масса которого в миллионы и миллиарды раз больше Солнца. Во время слияния галактик газ и пыль скапливаются в центре, где участвуют в формировании молодых звёзд, а также питают центральную чёрную дыру.
Но этот внезапный всплеск активности может создать нестабильную обстановку внутри системы. Ударные волны или мощные ветры, создаваемые растущей чёрной дырой, могут прокатиться через всю галактику, выбрасывая за её пределы большое количество газа, останавливая тем самым образование звёзд. Такие достаточно мощные или повторяющиеся потоки могут навсегда помешать галактике создавать новые звёзды.
Взаимосвязь между слияниями, вспышками звездообразования и активностью чёрной дыры сложна, и учёные всё ещё работают над её полным пониманием. Одна из недавно слившихся галактик является предметом более детального исследования с помощью обсерватории Кека на Гавайях. В ней учёные искали галактические ударные волны, вызванные центральным активным галактическим ядром – чрезвычайно ярким объектом, питаемым сверхмассивной чёрной дырой, поглощающей вещество вокруг неё. Отсутствие сигнатур ударных волн говорит о том, что роль активных ядер галактик в формировании их роста во время слияния может быть непростой.
На этом изображении показаны две сливающиеся галактики, известные как Arp 302, также называемые VV 340. Источник: NASA/JPL-Caltech
Сливающиеся галактики в близлежащей Вселенной кажутся особенно яркими для инфракрасных обсерваторий, таких как “Спитцер”. Эти исследования также опирались на наблюдения целевых галактик другими космическими обсерваториями, включая космические телескопы “Хаббл” и “Чандра”, спутник “Гершель” Европейского космического агентства, а также наземные обсерватории, включая обсерваторию Кека, массив VLA Национального научного фонда и массив ALMA.
По информации НАСА.
