Активность ядра галактики вызывается слиянием галактик

Учёные запечатлели слияние двух гигантских галактик

“Обнаружение даже одной галактики такого рода замечательно само по себе”, – отметил астроном Корнельского университета Доминик Ришерс (Dominik A. Riechers) и ведущий автор статьи. “А обнаружение двух таких галактик в такой непосредственной близости друг к другу, действительно поражает”.

Впервые две эти галактики, которые получили название ADFS-27, были обнаружены доктором Ришерсом и соавторами при помощи космической обсерватории “Гершель” (ЕКА). Дуэт выглядел как одна небольшая красная точка.

Первоначальные наблюдения предполагали, что кажущийся на первый взгляд слабым объект, на самом деле является чрезвычайно ярким и чрезвычайно далёким. Последующие наблюдения с помощью телескопа Atacama Pathfinder подтвердили эти первоначальные догадки и подготовили почву для более подробных наблюдений при помощи ALMA.

“Учитывая мощные процессы звездообразования, проходящие в этих галактиках, мы вполне можем стать свидетелями самого интенсивного слияния галактик, из всех известных на сегодняшний день”, – добавил Ришерс.

Обладая более высоким разрешением и большей чувствительностью, ALMA с большой точностью измерил расстояние до объекта и обнаружил, что это фактически две разные галактики.

Данные ALMA также указывают на то, что ADFS-27 имеет примерно в 50 раз больше звездообразующего газа, чем наблюдается в нашей собственной галактике Млечный Путь.

“Большая часть этого газа в ближайшее время будет преобразована в новые звёзды”, – сказал доктор Ришерс. “Наши текущие наблюдения показывают, что эти две галактики формируют звёзды в бешеном ритме, примерно в 1000 раз быстрее, чем наша собственная Галактика”.

Наблюдения ALMA также показали, что две галактики расположены на расстоянии около 30 000 световых лет друг от друга, и перемещаются со скоростью, составляющей несколько сотен километров в секунду.

В результате своего гравитационного взаимодействия, галактики столкнутся, что, вероятно, приведёт к ещё нескольким мощным этапам звездообразования, после чего на их месте появится одна массивная эллиптическая галактика.

Команда предполагает, что процесс слияния растянется на несколько сотен миллионов лет, после чего новая галактика возможно станет ядром целого скопления галактик.

Больше информации: https://iopscience.iop.org/

Слияние галактик

NGC 3921 является парой взаимодействующих дисковых галактик на поздней стадии слияния.[2]
В процессе слияния звёзды и тёмная материя в каждой галактике испытывают воздействие приближающейся галактики. При завершении слияния гравитационный потенциал меняется настолько быстро, что орбиты звёзд испытывают сильное воздействие, что приводит к «забыванию» звездой предыдущей орбиты. Данный процесс представляет собой бурную релаксацию.[3] В процессе слияния галактик упорядоченное вращение звёзд в плоскости диска сменяется на случайное. В результате образуется галактика, в которой большинство звёзд образуют сложную систему орбит, не обладающую в большой степени упорядоченным движением. В эллиптических галактиках наблюдаются звёзды на неупорядоченных случайным образом ориентированных орбитах.

В сливающихся галактиках наблюдается наиболее активное звездообразование.[4] Темп звездообразования в течение крупного слияния может достигать значений в тысячи масс Солнца в год в зависимости от содержания газа в галактиках и от их красного смещения. [5][6] Типичные значения темпа звездообразования в сливающихся галактиках не превосходят 100 масс Солнца в год.[7][8] Данные значения велики по сравнению со значением для нашей Галактики, в которой в среднем за год образуются две звезды.[9] Хотя звёзды при слиянии галактик почти никогда не сближаются на такое расстояние, чтобы столкнуться, но гигантские молекулярные облака быстро падают к центру образующейся галактики, где они испытывают столкновения друг с другом. Данные столкновения приводят к образованию звёзд внутри плотных конденсаций в облаках. Подобное явление наблюдается в сливающихся галактиках в ближайшей к нам части Вселенной, причем оно было более ярко выраженным в процессе слияний, образовавших наблюдаемые в настоящее время эллиптические галактики и происходивших 1-10 миллиардов лет назад, поскольку в тот период галактики содержали больше газа и молекулярных облаков. Вдали от центра галактики газовые облака сталкиваются друг с другом, образуя ударные волны, способствующие формированию новых звёзд в облаках. В результате после слияния в галактиках остаётся малое количество газа, пригодного для формирования звёзд. Следовательно, если галактика была вовлечена в крупное слияние и прошло несколько миллиардов лет, то в ней будет присутствовать очень малое количество молодых звёзд. Данный эффект наблюдается в современных эллиптических галактиках: практически отсутствует молекулярный газ, очень малое количество молодых звёзд. Считается, что эллиптические галактики являются результатом крупных слияний, при которых большая часть газа уходит на создание звёзд в процессе слияния, после чего звездообразование затухает.

Закрученная структура данной галактики, вероятно, является результатом столкновения и последующего слияния двух галактик[10]

Слияние галактик возможно моделировать на компьютерах. Пары галактик изначально могут обладать различными морфологическими типами, возможно учесть все виды гравитационного и гидродинамического взаимодействия, диссипацию межзвёздного газа, процесс звездообразования, энергию и массу, выделямые обратно в межзвёздную среду во время вспышек сверхновых. Библиотеку моделирования слияний галактик можно найти на сайте GALMER.[11] В рамках исследования, проведённого Дженнифер Лотц (англ. Jennifer Lotz) в Институте исследований космоса с помощью космического телескопа (Балтимор, штат Мэриленд), было проведено компьютерное моделирование с целью обоснования результатов наблюдений космического телескопа «Хаббл».[1], группа исследователей рассматривала при моделировании широкий набор параметров, от пары галактик равной массы до слияния гигантской и маленькой галактик, также были исследованы различные орбиты галактик, их взаимная ориентация. Всего было рассмотрено 57 сценариев слияний.[1]

Одним из крупнейших слияний галактик является слияние четырёх эллиптических галактик в скоплении CL0958+4702. В результате данного слияния может образоваться одна из крупнейших галактик во Вселенной.[12]

Классификация

По количеству галактик

• Двойное слияние
  (англ. binary merger): в слиянии участвуют две галактики.
• Кратное слияние
  (англ. multiple merger): в слиянии участвует несколько галактик.

По размеру галактик

• Малое слияние
  (англ. minor merger): одна из галактик значительно крупнее другой (других). Крупная галактика поглотит маленькую, большую часть её газа и звёзд, причём на крупной галактике данное явление отразится незначительно. Считается, что Млечный Путь таким образом поглощает маленькие галактики, среди которых карликовая галактика в Большом Псе и, вероятно, Магеллановы Облака. Поток Девы, вероятно, является остатком карликовой галактики, которая практически полностью слилась с Млечным Путём.
• Крупное слияние
  (англ. major merger): две спиральные галактики приблизительно одинаковых размеров сливаются, в результате чего галактики лишаются большей части газа и пыли, проходя в частности стадию активного ядра галактики. Считается, что подобный процесс лежит в основе возникновения квазаров. В итоге слияния образуется эллиптическая галактика.

По содержанию газа

• Wet merger
  : слияние богатых газом (или голубых) галактик. При слиянии происходит мощное звездообразование, дисковые галактики преобразуются в эллиптические, возникает активность типа квазаров.[16]
• Dry merger
  : слияние бедных газом (или красных) галактик. При слиянии темп звездообразования слабо изменяется.[16]
• Damp merger
  : промежуточный тип слияния между указанными выше, при котором количество газа оказывается достаточным для мощного звездообразования, но недостаточным для создания шаровых скоплений.[17]
• Mixed merger
  : слияние богатой газом и бедной газом галактики.

Процесс слияния галактик прервался на заре Вселенной?

Наука Маркет

20.02.2006, Пн, 19:02, Мск
Британские астрономы получили первое экспериментальное свидетельство того, как именно происходило образование массивных галактик в ранней Вселенной. Эти результаты, как считают ученые, имеют огромное значение для развития космологической теории.
Исследование проводилось группой ученых под руководством доктора Кристофера Конселайса (Christopher J. Conselice) из Ноттингемского университета на основе анализа снимков далеких галактик, полученных космическим телескопом Хаббла, сообщает SpaceDaily.

В результате одно из положений стандартной космологической модели получило первое экспериментальное подтверждение: крупные галактики формируются при слиянии малых. Галактические слияния приводят к образованию звезд и, по мнению некоторых исследователей, питают черные дыры в центрах галактик, за счет чего черные дыры значительно увеличиваются в размерах.

«Большинство массивных галактик, которые мы наблюдаем сегодня, претерпели на заре формирования Вселенной ряд столкновений и слияний с другими галактиками», — комментирует д-р Конселайс. До сих пор ученым не удавалось определить, как именно формировались крупные галактики. Массы молодых галактик сравнительно малы, и их превращение в массивные галактики долгое время оставалось для ученых загадкой.

Астрономы из Ноттингемского университета на основе полученных результатов сделали вывод, что в среднем крупная галактика претерпевает за время своего существования 4–5 слияний, в результате чего из небольшой галактики превращается в крупное скопление звезд. Среди современных нам галактик такие столкновения и слияния редки, однако 10 млрд. лет назад этот процесс проходил достаточно интенсивно.

Используя метод анализа изображений, который д-р Конселайс разрабатывал в течение 10 лет, ученые изучили снимки телескопа Хаббла и пришли к интересному выводу: слияние галактик происходит в строго ограниченный отрезок времени — в течение 6 млрд. лет с момента образования Вселенной. Результат противоречит существовавшим ранее теориям так называемого «быстрого» формирования крупных галактик в течение нескольких миллионов лет после Большого Взрыва и «постепенного» слияния.

«Самое удивительное, что процесс массового слияния и формирования крупных галактик, по-видимому, закончился, когда наша Вселенная была в два раза моложе, — говорит д-р Конселайс. — Можно предположить, что процесс слияния был внезапно прерван». Что именно помешало процессу дальнейшего слияния крупных галактик, ученым еще предстоит выяснить.

• Как запустить платформу дистанционного обучения по технологии Kubernetes на своих серверах за 30 мин?

• Короткая ссылка
• Распечатать