Міжнародна команда під керівництвом австралійського дослідницького центру ASTRO 3D повідомляє, що вік є рушійною силою у зміні руху зірок у галактиках. Галактики починають своє життя з впорядкованого обертання зірок, але в деяких з них рух зірок більш хаотичний. Досі вчені не знали, що є причиною цього – можливо, навколишнє середовище або маса самої галактики.
Ключові висновки про вік галактики
Нове дослідження, нещодавно опубліковане в MNRAS (Щомісячні повідомлення Королівського астрономічного товариства), показало, що найважливішим фактором не є ні те, ні інше. Воно показує, що схильність зірок до хаотичного руху здебільшого зумовлена віком галактики – з часом все просто стає безладним.
“Коли ми провели аналіз, ми виявили, що вік, незалежно від того, як ми його нарізаємо, завжди є найважливішим параметром”, – говорить перший автор дослідження, професор Скотт Крум, дослідник ASTRO 3D з Університету Сіднея.
Екологічні та масові фактори
“Як тільки ви врахуєте вік, екологічний тренд, по суті, відсутній, і те ж саме стосується маси.
“Якщо ви знайдете молоду галактику, вона буде обертатися, в якому б середовищі вона не перебувала, а якщо ви знайдете стару галактику, вона матиме більш випадкові орбіти, незалежно від того, чи перебуває вона в щільному середовищі, чи в порожнечі.”
Дослідницька група і методологія
До дослідницької групи також увійшли вчені з Університету Маккуорі, Технологічного університету Свінберна, Університету Західної Австралії, Австралійського національного університету, Університету Нового Південного Уельсу, Кембриджського університету, Університету Квінсленда та Університету Йонсей в Республіці Корея.
Дослідження оновлює наше розуміння попередніх досліджень, які по-різному вважали середовище або масу більш важливими факторами. Але попередні роботи не обов’язково помилкові, каже другий автор доктор Джессі ван де Санде.
Молоді галактики є зореутворюючими суперфабриками, тоді як у старих зореутворення припиняється.
“Ми знаємо, що на вік впливає навколишнє середовище. Якщо галактика потрапляє в щільне середовище, вона, як правило, припиняє зореутворення. Отже, галактики в більш щільному середовищі в середньому старіші, – каже доктор ван де Санде.
“Суть нашого аналізу полягає в тому, що не життя в щільному середовищі зменшує їхній спін, а той факт, що вони старіші”.
Динаміка Чумацького Шляху
Наша галактика, Чумацький Шлях, все ще має тонкий зореутворюючий диск, тому все ще вважається галактикою, що обертається з високим спіном.
“Але коли ми розглядаємо Чумацький Шлях в деталях, ми бачимо щось, що називається товстим диском Чумацького Шляху. Він не є домінуючим, з точки зору світла, але він є, і це, схоже, старі зірки, які, цілком можливо, нагрівалися від тонкого диска в більш ранні часи, або народилися в більш турбулентному русі в ранньому Всесвіті”, – говорить професор Крум.
Внесок галактичного огляду SAMI
У дослідженні були використані дані спостережень, зроблені в рамках проекту SAMI Galaxy Survey. Інструмент SAMI був створений у 2012 році Сіднейським університетом та Англо-Австралійською обсерваторією (тепер Астраліс). SAMI використовує англо-австралійський телескоп в обсерваторії Сайдінг Спрінг, поблизу Кунабарабрана, Новий Південний Уельс. Він дослідив 3000 галактик у широкому діапазоні середовищ. Це дослідження дозволяє астрономам виключити багато процесів, коли вони намагаються зрозуміти формування галактик, і таким чином уточнити моделі розвитку Всесвіту.
Майбутні напрямки дослідження галактик
Наступними кроками буде розробка симуляцій еволюції галактик з більш детальною деталізацією.
“Однією з проблем правильного моделювання є висока роздільна здатність, необхідна для прогнозування того, що відбувається. Типові сучасні симуляції базуються на частинках, які мають масу близько 100 000 зірок, і ви не можете розпізнати дрібномасштабні структури в дисках галактик”, – каже професор Крум.
Огляд галактики Гектор допоможе професору Круму та його команді розширити цю роботу за допомогою нового інструменту на Англо-Австралійському телескопі.
“Гектор спостерігає 15 000 галактик, але з вищою спектральною роздільною здатністю, що дозволяє вимірювати вік і спін галактик навіть у галактиках з набагато меншою масою і з більш детальною інформацією про навколишнє середовище”, – говорить професор Джулія Брайант, керівник проекту Hector Galaxy Survey, Сіднейський університет.
Висновок і вплив на універсальне розуміння
Професор Емма Райан-Вебер, директор ASTRO 3D, каже: «Ці відкриття дають відповідь на одне з ключових питань, поставлених ASTRO 3D: як маса та кутовий момент розвиваються у Всесвіті?» Ця ретельна робота команди SAMI показує, що вік галактики визначає орбіту зірок. Ця важлива частина інформації сприяє більш чіткому уявленню про Всесвіт».