Supernovas sprādzieni un milzīga melnā cauruma strūklas izkliedē vienas galaktikas zvaigznīti veidojošo gāzi, izraisot dramatisku pārveidošanos no spirālveida galaktikas jaunības uz vecāka gadagājuma elipsi, liecina jauns nesen apvienotās galaktikas pētījums. Vēsa gāze, degviela, no kuras veidojas jaunas zvaigznes, ir būtiska galaktikas jaunatnei un spējai. Bet supernovas sprādzieni var izraisīt zvaigžņu veidošanās samazināšanos, un tad šoka viļņi no supermasīvā melnā cauruma pabeidz darbu, pārvēršot spirālveida galaktikas par “sarkanām un mirušām” eliptiskām.
Astronomi domā, ka viņi ir identificējuši nesen apvienoto galaktiku NGC 3801, kur šie gāzes zudumi ir tikko sākušies. Izmantojot NASA Galaxy Evolution Explorer (GALEX) ultravioletos novērojumus un virkni citu instrumentu, jaunie atklājumi aizpilda būtisku plaisu pašreizējā izpratnē par galaktisko evolūciju.
"Mēs esam saķēruši galaktiku, iznīcinot tās gāzveida degvielu jaunām zvaigznēm un soļojot uz to, ka tā ir galaktika, kas ir sarkans un miris," - sacīja Ananda Hota, galvenā darba autore Karaliskās astronomijas mēneša paziņojumos. Sabiedrība. "Mēs esam atraduši būtisku trūkstošu gabalu, lai savienotu un atrisinātu šīs galaktikas evolūcijas fāzes mīklu."
Jau sen ir zināms, ka ar gāzi bagātas spirālveida galaktikas, piemēram, mūsu Piena ceļš, sagrauj kopā, lai izveidotu tādas eliptiskas galaktikas, kādas tika novērotas pētījumā. Šīm lielajām, apaļajām galaktikām ir ļoti maz zvaigžņu veidošanās.
Supermasīvie melnie caurumi, kas atrodas galaktiku centros, var uzliesmot, kad galaktikas apvienošanās laikā tos aizrauj ar gāzi. Kad milzu melnais caurums barojas, no tā izdalās kolosālas matērijas strūklas, kas rada tā saukto aktīvo galaktikas kodolu. Saskaņā ar teoriju šo strūklu triecienviļņi sakarst un izkliedē aukstās gāzes rezervuārus eliptiskajās galaktikās, tādējādi neļaujot jaunām zvaigznēm veidoties.
NGC 3801 parāda šāda procesa pazīmes. Šī galaktika ir unikāla ar to, ka ir skaidri redzami pagātnes apvienošanās pierādījumi, un šoka viļņi no centrālā melnā cauruma strūklām sāka izplatīties pavisam nesen. Pētnieki izmantoja Galaxy Evolution Explorer, lai noteiktu galaktikas zvaigžņu vecumu un atšifrētu tās evolūcijas vēsturi. Ultravioleto staru novērojumi liecina, ka NGC 3801 zvaigžņu veidošanās ir parādījusies pēdējos 100 līdz 500 miljonos gadu, parādot, ka galaktika patiešām ir sākusi atstāt savus jaunības gadus. Tā kā nav daudz jaunu, zilu zvaigžņu, NGC 3801 redzamā gaismā izskatās dzeltenīgi un sarkanīgi, tādējādi pusmūža.
Kas izraisa galaktikas novecošanos un padara mazāk zvaigžņu? Īslaicīgās zilās zvaigznes, kas izveidojās tūlīt pēc tam, kad tā saplūda ar citu galaktiku, jau ir uzsprāgušas kā supernovas. NASA Habla kosmiskā teleskopa dati atklāja, ka šie zvaigžņu sprādzieni ir izraisījuši ātru sakarsētas gāzes aizplūšanu no NGC 3801 centrālajiem reģioniem. Šī aizplūšana ir sākusi izraidīt aukstās gāzes rezerves un tādējādi samazināta par NGC 3801 kopējo zvaigžņu veidošanu.
Zvaigžņu veidošanās joprojām notiek NGC 3801, kā parādīts ultravioleto viļņu garumos, kurus novērojis Galaxy Evolution Explorer, un infrasarkanajos viļņu garumos, ko atklājis NASA Spicera kosmiskais teleskops. Bet šo pēdējo jaunības mirgošanu drīz izdzēsīs kolosālie šoka viļņi no melnā cauruma strūklām, ko rentgenstaru gaismā redzēja NASA Čandras rentgenstaru observatorija. Šie sprādziena viļņi virzās uz āru no galaktikas centra ar ātrumu gandrīz divi miljoni jūdžu stundā (gandrīz 900 kilometri sekundē). Viļņi NGC 3801 ārējās daļas sasniegs apmēram 10 miljonu gadu laikā, izkaisot visu atlikušo vēso ūdeņraža gāzi un padarot galaktiku patiesi sarkanu un mirušu.
Astronomi domā, ka pāreja, kas agrīni tika uztverta NGC 3801 gadījumā, - sākot ar gāzēm bagātu galaktiku apvienošanos līdz sena izskata elipses pieaugumam - kosmiskajā laika skalā notiek ļoti ātri.
“Zvaigžņu veidošanās slāpēšana, izmantojot atsauksmes no aktīvā galaktikas kodola, iespējams, notiek tikai miljarda gadu laikā. Tas nav pārāk ilgs laiks, salīdzinot ar tipiskas lielās galaktikas 10 miljardu gadu vecumu, ”sacīja Hota. "Centrālā melnā cauruma izraisītais sprādzienbīstamais triecienvilnis ir tik spēcīgs, ka tas var dramatiski mainīt visas galaktikas turpmākās attīstības gaitu."
Papildu novērojumi pētījumiem optiskajā apgaismojumā nāk no Sloan Digital Sky Survey un radio, izmantojot ļoti lielu masīvu Ņūmeksikā.
Hota ir astronoms Pune, Indijā, veica pētījumu kā pēcdoktorantūras zinātniskais līdzstrādnieks Academia Sinica Astronomijas un astrofizikas institūtā Taipejā, Taivānā.
