Галактика из ранней Вселенной

Галактика NGC 4696 Приблизительно одиннадцать млрд лет назад эта галактика пережила короткий всплеск очень бурного звездообразования, практически не изменив с тех пор своего облика. Об этом свидетельствуют спектральные исследования ее тяжелых элементов.

Исследовательская группа, возглавляемая Маришкой Крик (Mariska Kriek) - Университет Калифорнии, Беркли, использовала для изучения далекой галактики COSMOS-1149 десятиметровый телескоп Кек на Мауна-Кеа и архивные данные Хаббла. Эта эллиптическая галактика имеет красное смещение г = 2.1 и выглядит так же, как одиннадцать млрд лет назад. По тем временам возраст Вселенной составлял 20% сегодняшнего. Исследователи определили на основе спектроскопических измерений , что количественное соотношение магния к железу очень высокое. Поэтому COSMOS-11494 сильно обогащен магнием. Это самое большое значение, которое было ранее найдено в массивной галактике: содержание магния приблизительно вдвое выше, чем в аналогичных галактиках нашего ближайшего космического пространства. Масса COSMOS-11494 составляет 320 млрд солнечных, что примерно соответствует массе Млечного Пути.

Об эллиптических галактиках известно, что возникновение большинства их звезд происходило в ближайшее время после Большого взрыва. Сейчас в них почти отсутствуют газ и пыль -основа новых звезд. Но тяжелые элементы галактики COSMOS-11494 присутствовали в ее составе не с момента образования, а попали туда с массивных звезд, которых уже больше не существует. В этой галактике картина распределения тяжелых элементов доказывает, что этими звездами были в основном сверхновые типа II. Они появляются, когда массивные звезды, прожив несколько миллионов лет, становятся красными гигантами, поскольку запасы водорода в их ядрах заканчиваются.

Галактика NGC 4696

Галактика NGC 4696, снятая телескопом Hubble: на нее могла бы походить COSMOS-1149 Фото: © НАСА, ЕКА, Энди Фабиан

Затем там идет реакция ядерного синтеза, рождаются тяжелые элементы, высвобождается огромная энергия. Звезды начинают очень интенсивно светиться. В их недрах наконец возникают ядра ​​из железа - что-то вроде пепла от сжигания - и ядерные реакции затихают, так как энергия нужна, чтобы возникли более тяжелые элементы. Однако эти растущие ядра железа не спосбны выдерживать огромные температуры и давление, когда их масса начинает превышать пороговое значение. Потом они внезапно коллабируют в нейтронные звезды, а если первоначальные звезды были очень массивными, - в черные дыры. При распаде ядер железа рождаются огромные ударные волны, проходящие сквозь внешние слои звезд и разрывают их. Это высвобождает тяжелые элементы, созревшие внутри них, и облаками от взрыва сверхновых распространяет по галактике.

Образцы элементов COSMOS 11494 позволяют предположить, что эта галактика существует сравнительно недолго (100 - 500 млн лет). В ней одновременно возникло гигантское количество звезд, включая многие массивные. В это время за год 600 - 3000 солнечных масс превращалось в звезды. Их скорость образования в COSMOS-11494 составляет за год максимум 0,6 солнечных масс. В Млечном Пути звезды формируются в год со интенсивностью 2-3 солнечные массы . Галактика COSMOS-11494 состоит сейчас большей частью из звезд, имеющих массы меньше одной солнечной. Такие звезды очень прочны. Пооскольку эллиптические галактики светятся обычно в диапазоне спектра от желтого до красного и со временем, почти не изменяются, их называют "красные и мертвые" (red and dead).

Источник: nature.com

 

Related posts:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Перед отправкой комментария решите простой примерчик! * Лимит времени истёк. Пожалуйста, перезагрузите CAPTCHA.