Новости › Общество › Столкновение галактик привело к демографическому взрыву

23 ноября 2010 г. (17:42)

При помощи орбитальных телескопов ученым удалось рассмотреть последствия столкновения двух галактик на расстоянии в 500 млн световых лет от Земли. Столкновение привело к образованию облака пыли и газа, из которых возникают новые звезды.

Заинтересовавший астрономов объект (пара галактик, обозначенная как ZW II 96) наблюдался как в видимом, так и инфракрасном излучении. Инфракрасные данные, добытые при помощи телескопа Spitzer, показали, что в облаках пыли и газа область столкновения сияет даже ярче галактических ядер, причем источником света служат еще не окончательно созревшие звезды.

Терминология Новая звезда - термин неоднозначный. В строгом астрономическом тексте он будет означать «вспышку новой», мощный термоядерный взрыв в конце жизненного цикла светила; звезды же, только что образовавшиеся из газопылевого облака скорее будут «молодыми». Путаница вызвана тем, что вспышки новых выглядели для первых астрономов как внезапное появление звезды там, где ранее глаз ничего не замечал - вспыхивала «новая звезда». Которая, впрочем, довольно быстро, за несколько недель, снова «гасла», так как световой импульс проходил дальше мимо Земли.

Взаимодействие двоих и появление новой жизни

Наиболее яркая часть галактики - ее ядро. Это обусловлено комбинацией нескольких факторов, которые можно свести к тому, что именно в ядре сосредоточена значительная часть массы. Там расположена как сверхмассивная черная дыра, рядом с которой может идти активное выделение энергии, так и просто газ с пылью, не израсходованные на периферии галактики при образовании звезд.

Плотность газа и пыли в центральных областях достаточна для формирования звезд, а вот на окраине - чаще всего нет, такое правило было сформулировано астрофизиками. Для одиночных, не взаимодействующих друг с другом, галактик оно по-прежнему верно.

А вот для галактик в процессе столкновения (растягивающемся на миллионы лет) это правило, как выяснилось, не работает. Наблюдения, о которых сообщает The Astronomical Journal, показали, что столкновение двух разреженных облаков газа приводит не просто к двухкратному повышению плотности вещества, но и к тому, что в этом газе начинают возникать гигантские области сжатия и разрежения.

В областях сжатия газа его плотность превышает критическую, и он начинает сжиматься уже под действием сил гравитации, стягивая все новое и новое вещество с разных сторон. Чем больше масса растущего плотного облака, тем активнее идет этот процесс - до тех пор, пока сжатие не разогреет недра сгустка до нескольких миллионов градусов.

Как только эта отметка достигнута, вспыхивают термоядерные реакции, и с этого момента растущий объект можно считать полноправной звездой. Выделение энергии может обратить потоки вещества вспять (с поверхности Солнца, например, за секунду уходит почти два миллиона тонн, что довольно скромно на фоне иных голубых гигантов), но к этому времени зрелая звезда успеет израсходовать большую часть вещества из первоначального облака.

Эффект масштаба Облака галактического газа даже там, где их хватает на рождение новых звезд, по земным меркам чрезвычайно разрежены - всего несколько сотен или в лучшем случае тысяч атомов на кубометр! На фоне такого облака вакуум за бортом космических кораблей можно смело уподобить даже не воздуху, а плотному желе, разница в числе частиц на единицу объема составляет десятки миллиардов (!) раз. Тем не менее, даже в такой разреженной среде могут формироваться ударные волны, характерные для «нормального» газа.

В невидимом свете

Подробный рассказ про облака пыли не случаен - дело в том, что возникшие после столкновения галактик области с повышенной плотностью вещества для обычного света непрозрачны. Анализ снимков, сделанных даже лучшим из имеющих в распоряжении ученых телескопом, увидеть молодые звезды не позволял, в обычном свете II Zw 096 выглядели вполне обыденно.

Совсем другое зрелище ждало ученых, воспользовавшихся инфракрасным инструментом - ИК-излучение проходит сквозь облака, и такая съемка ранее уже зарекомендовала себя именно в деле изучения «звездных яслей». На инфракрасных снимках 80% излучения галактик шло не от ядер, что было бы закономерно, а от района столкновения, где началось активное звездообразование.

Терминологическое «Звездные ясли» - вполне научный термин. По крайней мере, а английской литературе так и пишут - stellar nursery; в русской есть и более «официальное» словосочетание, «область звездообразования». Из терминов и названий, способных сбить с толку, можно вспомнить Очень Большой Телескоп, гордость Южной Европейской обсерватории. Или «странные звезды» - гипотетические объекты, в которых значительная часть материи представлена странными кварками. S-кварки официально называются странными, это не эпитет!

Это открытие не перевернуло вверх дном все представления ученых, но заставило по-новому взглянуть на процессы слияния галактик. Ведь Млечный путь тоже возник путем поглощения своих карликовых спутников, и это значит, что как минимум часть звезд в нем тоже могла возникнуть из-за слияния галактик.