Как соседние галактики образуют свои звезды

С помощью повторного анализа данных от наблюдательных измерений, пролит свет на вопрос, который до сих пор остается открытым: как в галактиках образуются звезды?

Об этом рассказывают в Центре теоретической астрофизики и космологии Института вычислительных наук Цюрихского университета. Соответствующее исследование провел Роберт Филдманн из указанного университета, и оно было опубликовано в журнале Nature в статье "Связь между звездообразованием и газом в соседних галактиках".

Звезды рождаются в плотных облаках газообразного молекулярного водорода, который пронизывает межзвездное пространство большинства галактик. Хотя физика звездообразования является сложной наукой, в последнее время наблюдается значительный прогресс в понимании того, как в галактическом среде образуются звезды. Однако, вопрос о том, что в конечном итоге определяет уровень звездообразования в галактиках, остается открытым.

Новости по подобной теме:

		Три "красных монстра" в ранней Вселенной бросают вызов современным моделям формирования галактик
		Уэбб и Хаббл показали жуткую пару галактик
		В далеком космосе обнаружена странная галактика

В принципе, два основных фактора влияют на активность звездообразования: количество молекулярного газа, который присутствует в галактиках, и время, за которое газовый резервуар истощается за счет превращения его в звезды. В то время, как газовая масса галактик регулируется конкуренцией между газовыми притоком, оттоком и потреблением газа, физика преобразования газа в звезду в настоящее время недостаточно ясна. Учитывая ее потенциально важную роль, с помощью наблюдений было осуществлено много усилий определения времени, за который исчерпывается газ. Однако, эти усилия привели к противоречивым выводам, частично из-за сложности в измерении газовых масс с учетом текущих пределов обнаружения.

На изображении: Визуализация газа в галактике, похожей на Млечный Путь (в центре), и вокруг нее в современной Вселенной, как предполагается космологическим моделированием, проведенным автором. Плотный, атомный и молекулярный водород, как правило, образует расширенный диск, который показан в центре изображения сине-фиолетовым цветом. Звезды (белого цвета) образуются по всей газовой диске. Дополнительное образование звезд может иметь место в спутниковых галактиках, которые видны здесь в верхнем правом и нижнем левом позициях. Горячий газ низкой плотности (зеленый и красный цвета) можно найти на большом расстоянии, до края гало темной материи, окружающей главную галактику (белый круг). Изображение также показывает большое количество подструктур темной материи (фиолетового цвета), большинство из которых лишены газа и звезд.

В этом исследовании используется новый статистический метод, основанный на байесовском моделировании, с целью правильного учета галактик с неопределенным количеством молекулярного или атомного водорода, чтобы минимизировать наблюдения. Этот новый анализ показывает, что в типичных звездообразующих галактиках молекулярный и атомный водород превращаются в звезды в течение примерно постоянных временных шкал, составляющих 1 и 10 млрд лет соответственно. Однако выявлено, что чрезвычайно активные галактики (со "взрывом звездообразования") имеют значительно меньшие сроки исчерпания газа. Эти выводы позволяют предположить, что образование звезд в типичных галактиках действительно напрямую связано с общим газовым резервуаром и, таким образом, определяется скоростью, с которой газ поступает или выходит из галактики. В отличие от этого, значительно выше активность образования звезд во "взрывах звездообразования" имеет разное физическое происхождение, например, от взаимодействия галактик или нестабильности в галактических дисках.

Этот анализ основан на данных наблюдений за соседними галактиками. Наблюдения с помощью Атакамського большого миллиметрового/субмиллиметрового массива, Квадратного километрового массива и других обсерваторий обещают исследовать содержание газа большего количества галактик в течение космической истории. Будет очень важно продолжать развитие статистических и информационных научных методов для точного извлечения физического содержания из этих новых наблюдений, чтобы полностью раскрыть тайны образования звезд в галактиках.

Читайте еще интересные новости о космосе.

• Галактики
• Звездообразование в галактиках