Исследование показало, что с возрастом галактики становятся  более хаотичными

 

Международная группа, в которую входят ученые из Университета Нового Южного Уэльса, сообщает, что возраст является движущей силой изменения того, как звезды движутся внутри галактик.

 

Галактики, как правило, начинают жизнь с упорядоченного вращения звезд, но в некоторых движение звезд носит более хаотичный характер. До сих пор ученые не были уверены в том, что является причиной этих различий, но предположили, что определенную роль может играть окружающая среда или масса самой галактики.

Новое исследование, опубликованное недавно в журнале MNRAS (Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества) , показало, что наиболее важным фактором на самом деле не является ни одна из этих вещей. Вместо этого последние результаты показывают, что склонность звезд к хаотичному движению обусловлена ​​главным образом возрастом галактики, и что расположение звезд со временем становится все более беспорядочным.

Это исследование, проведенное австралийским исследовательским центром ASTRO 3D , обновляет наше понимание предыдущих исследований, которые предполагали, что окружающая среда или масса являются более важными факторами.

«Это исследование дает ключевое понимание продолжающихся дебатов о том, как галактики развиваются в густонаселенных средах по сравнению с теми, которые находятся в одиночестве», — говорит доктор Джесси ван де Санде, астроном из UNSW в Сиднее и второй автор исследования. «Это позволяет нам точно определить, какие конкретные процессы управляют динамической эволюцией галактик во Вселенной».

Исследование 3000 галактик

Команда, возглавляемая профессором Скоттом Крумом, исследователем ASTRO 3D в Сиднейском университете, обнаружила, что какой бы подход они ни подходили к анализу, возраст всегда оказывался наиболее важным параметром движения звезд.  

«Как только вы учтете возраст, экологических тенденций по сути не будет, и то же самое касается массы», — говорит профессор Крум. «Если вы найдете молодую галактику, она будет вращаться, в какой бы среде она ни находилась, а если вы найдете старую галактику, у нее будет больше случайных орбит, независимо от того, находится ли она в плотной среде или в пустоте».

ASTRO 3D – Центр передового опыта ARC в области астрофизики всего неба в трех измерениях – это исследовательский центр передового опыта стоимостью 40 миллионов долларов, финансируемый Австралийским исследовательским советом (ARC) и девятью сотрудничающими австралийскими университетами. В исследовательскую группу для этого исследования также вошли ученые из Университета Маккуори, Технологического университета Суинберна, Университета Западной Австралии, Австралийского национального университета, Кембриджского университета, Университета Квинсленда и Университета Йонсей в Республике Корея.

В исследовании использовались данные наблюдений, сделанных в рамках обзора галактик SAMI. Инструмент SAMI был построен в 2012 году Сиднейским университетом и Англо-австралийской обсерваторией (ныне Astralis). САМИ использует англо-австралийский телескоп в обсерватории Сайдинг-Спринг, недалеко от Кунабарабрана, Новый Южный Уэльс.  

Исследование галактик SAMI исследовало 3000 галактик в широком диапазоне сред.

«Широкий спектр галактических сред, измеренных и изученных в ходе исследования SAMI, уникален, поскольку позволяет получить такой уровень детализации», — говорит профессор Сара Бро из Школы физики UNSW, соавтор исследования.

Последние результаты позволяют астрономам исключить многие процессы при попытке понять формирование галактик и уточнить модели развития Вселенной.

Как звездообразование меняется со временем 

Хотя это исследование предоставляет новую информацию о движении звезд внутри галактики, более ранние работы в этой области не обязательно неверны.

Молодые галактики представляют собой суперфабрики звездообразования, а в более старых звездообразование прекращается.

«Мы знаем, что на возраст влияет окружающая среда. Если галактика попадает в плотную среду, она будет стремиться прекратить звездообразование. Таким образом, галактики в более плотной среде в среднем старше», — говорит доктор ван де Санде. «Суть нашего анализа заключается в том, что не жизнь в плотной среде уменьшает их вращение, а тот факт, что они старше».

Наша галактика Млечный Путь состоит из двух дисков разной толщины. Толстый диск более турбулентен – звезды на более хаотичных орбитах по сравнению с тонким диском. Но поскольку у нее все еще есть тонкий диск звездообразования, она считается галактикой с преобладанием высокого вращения. 

«Когда мы внимательно рассматриваем Млечный Путь, мы видим нечто, называемое толстым диском Млечного Пути. Он не является доминирующим с точки зрения света, но он есть, и это похоже на более старые звезды, которые вполне могли быть нагреты из тонкого диска в более ранние времена или родились в условиях более турбулентного движения в ранней Вселенной», — говорит профессор Крум. 

Более детальная информация

Следующими шагами будет разработка более детального моделирования эволюции галактик.

«Одна из проблем правильного моделирования — это высокое разрешение, необходимое для прогнозирования происходящего. Типичное современное моделирование основано на частицах, масса которых может достигать 100 000 звезд, и вы не можете различить мелкомасштабные структуры в галактических дисках», — говорит профессор Крум.

Обзор галактики Гектор поможет команде ASTRO 3D расширить свою работу, используя новый инструмент на Англо-австралийском телескопе.

Профессор Эмма Райан-Вебер, директор ASTRO 3D, говорит: «Эти результаты отвечают на один из ключевых вопросов, поставленных ASTRO 3D: как меняются масса и угловой момент во Вселенной? Эта тщательная работа команды SAMI показывает, что возраст галактики определяет орбиту звезд. Эта важная информация способствует более четкому представлению о Вселенной».

Исночник: https://www.unsw.edu.au/