Ученые выяснили, как образовались первые галактики во Вселенной

Скопления галактик, работающие как гравитационные линзы
© SHARDS

Один из самых интересных вопросов, на который астрономы пытаются ответить на протяжении десятилетий, это то, как и когда образовались первые галактики. Одна из гипотез заключается в том, что формирование звезд в ранних галактиках началось в устойчивом темпе, постепенно создавая все более и более массивную систему. Другая предполагает, что это образование было более бурным, но прерывистым, с интенсивными короткоживущими вспышками звездообразования, вызванными такими событиями, как слияния и усиленная аккреция газа.

Британские и испанские астрономы использовали данные космического телескопа «Хаббл» и Большого канарского телескопа (GTC) для выявления в так называемых пограничных полях самых маленьких и слабых галактик в ближайшей Вселенной.

«Формирование галактик можно сравнить с автомобилем, — приводятся в пресс-релизе Ноттингемского университета слова руководителя исследования Пабло Перес-Гонсалеса (Pablo Pérez-González) из Центра астробиологии Испании. — Первые галактики могли иметь «дизельный» двигатель звездообразования, медленно, но непрерывно складывающий новые звезды без особого ускорения и плавно превращающий газ в относительно маленькие звезды в течение длительных периодов времени. Или образование могло быть резким, со вспышками звездообразования, производящими невероятно большие звезды, которые разрушают галактику и заставляют ее прекратить свою активность на время или даже навсегда. Каждый сценарий связан с различными процессами, такими как слияние галактик или влияние сверхмассивных черных дыр, и от этого зависит то, когда и как появились углерод или кислород, необходимые для зарождения жизни».

Для изучения малых галактик исследователи объединили мощь самых передовых телескопов, таких как «Хаббл» и GTC, с «естественными телескопами» — гравитационными линзами.

«Некоторые галактики живут большими группами, которые мы называем скоплениями. Они содержат огромное количество массы в форме звезд, газа и темной материи. Их масса настолько велика, что они искривляют пространство-время и действуют как естественные телескопы. Мы называем их гравитационными линзами, и они позволяют нам видеть слабые и далекие галактики с повышенной яркостью и с более высоким пространственным разрешением», — объясняет еще один автор исследования профессор Крис Конселис (Chris Conselice) из Манчестерского университета.

В рамках проекта SHARDS (Survey for high-z Red and Dead Sources) астрономы искали близлежащие аналоги самых первых галактик, сформированных во Вселенной, чтобы их можно было изучить более подробно.

«Наблюдения SHARDS, проведенные с помощью GTC, предоставили самые глубокие данные, когда-либо полученные для карликовых галактик по их эмиссионным линиям, что позволяет нам идентифицировать системы с недавно начавшимся звездообразованием», — отмечает Перес-Гонсалес

Исследование показало, что формирование галактик сопровождается остановками и всплесками активности, за которыми снова следуют затишья, то есть, скорее всего, верна вторая гипотеза.