Старите галактики умират от задушаване

Стареещите галактики спират да раждат звезди и умират от "задушаване" – прекратяване на притока свеж газ от междугалактичната среда, а не поради унищожаване на звездните "строителни материали" от черната дупка в техния център, както смятаха някои учени, става ясно от статия, публикувана в сп. Nature.

"Това е първото неопровержимо доказателство, че някакъв процес задушава и убива галактиките. Сега остана да изясним какво предизвиква това "задушаване". Ако говорим образно, то сега знаем причината за смъртта, но още не сме разкрили самоличността на убийците, макар че имаме някои заподозрени", казва Ийндзе Пен (Yingjie Peng) от Кеймбриджкия университет (Великобритания).

Днес съществуват две основни хипотези, обясняващи защо около половината от галактиките във Вселената се явяват "живи мъртъвци" и в тях не се формират нови звезди вече няколко милиарда години.

Първата гласи, че за това са виновни свръхмасивните черни дупки, които смесват и нагряват газовете и изхвърлят "строителните материали" за новите звезди извън пределите на галактиките.

Според втората в галактиката попада все по-малко и по-малко студен газ от междугалактичната среда поради някакви вътрешни процеси, блокиращи неговото попадане в галактиката.

Пен и колегите му открили първите свидетелства в полза на втората теория, като се възползвали от една обща особеност в живота на всички съществуващи галактики.

Както обясняват учените, всички звезди през своя живот изработват голямо количество астрономически "метали" – елементи, по-тежки от хелия, голяма част от които ще бъде изхвърлена в междузвездната среда след взрива като свръхнови. С всяко ново поколение звезди делът на "металите" в техните недра започва постепенно да расте, тъй като част от тежките елементи, породени от вече загиналите светила, ще попада в "звездните ясли".

Екипът на Пан обърнал внимание на това, че съвкупната маса на металите в мъртвите галактики ще се различава силно за едната или другата хипотеза. Ако почти всички запаси "строителни материали" бъдат рязко унищожени от черната дупка, делът на металите ще бъде значително по-нисък, тъй като в тях няма да има ново поколение звезди.

В случая с постепенното задушаване на галактиките делът на металите – обратно, ще бъде сравнително висок, тъй като в тях ще се раждат нови светила, докато умиращата галактика не изчерпи всичките си запаси от студен газ.

Ръководени от тази идея, Пан и колегите му сравнили дела на металите в 26 000 живи и вече мъртви галактики със средни размери.

"Открихме, че при приблизително равна маса делът на металите в "мъртвата" галактика ще бъде значително по-висок, отколкото на нейния все още жив двойник. Това не съответства на теорията за внезапно изхвърляне на газ извън пределите на галактиката, но добре се съгласува със сценария за постепенно задушаване", добавя Роберто Майолно (Roberto Maiolino), колега на Пен.

Съдейки по средната възраст на звездите в мъртвите галактики, смъртта от "задушаване" настъпва около четири милиарда години след пълното прекратяване на притока на свеж газ от междугалактичната среда за големите звездни семейства, и след два милиарда – за двойниците на Млечния път.

Сега учените не са на едно мнение по въпроса, какво може да встъпва като "удушвач" на галактиките. Подобни "убийци" може да са високото налягане и температура в големи галактични купове, приливните сили, "мехура" от горещ газ, който ги заобикаля, и цяла редица други физически фактори. Отговорът на този въпрос, както се надяват Пен и колегите му, ще бъде открит в хода на бъдещи масови наблюдения.

Източник: Мегавселена