Космический телескоп «Гершель», выведенный на орбиту Европейским космическим агентством в 2009 году, опровергает распространенную теорию эволюции галактик. Согласно ей галактики должны сталкиваться друг с другом для того, чтобы стимулировать процесс звездообразования. Находки «Гершеля» рисуют гораздо более размеренную и величественную картину развития галактик. Этот вывод сделан на основе наблюдений телескопом двух участков неба, каждый из которых площадью равен примерно трети полной Луны.

На этих небольших участках неба, будто через замочную скважину «Гершель» увидел более тысячи галактик на различных расстояниях от Земли, охватывающих 80% возраста Вселенной.

Участок неба GOODS-North в северном полушарии неба, на котором «Гершель» исследовал сотни галактик на разном расстоянии от Земли. Снимок получен через три инфракрасных фильтра: 100 мкм (голубого цвета), 160 мкм (зеленого цвета) и 250 мкм (выделен красным). Север вверху, восток слева. Фото: ESA/GOODS-Herschel consortium/David Elbaz

Эти наблюдения являются уникальными, так как Гершель в состоянии изучать объекты в широком диапазоне инфракрасного света и тем самым выявлять более полную картину рождения звезд, чем когда-либо ранее.

Уже в течение нескольких лет астрономам известно, что скорость звездообразования достигла своего пика в ранней Вселенной, что-то около 10 миллиардов лет назад. В то время звезды в некоторых галактиках формировались в десять или даже сто раз более интенсивно, чем это происходит в нашей Галактике сегодня.

В близкой, современной нам Вселенной, такая высокая рождаемость очень редка и , как казалось ученым, всегда вызывалась столкновениями галактик друг с другом. На основании этих данных астрономы предполагали, что такое положение вещей было и в далеком прошлом космоса.

Участок неба GOODS-South, аналогичный GOODS-North, только выбранный в южном полушарии. Здесь голубым показаны объекты, сфотографированные на волне 24 мкм космическим телескопом «Спитцер», а зеленым (100 мкм) и красным (160 мкм) — изображения, переданные «Гершелем». Север сверху, восток слева. Фото: ESA/GOODS-Herschel consortium/NASA/JPL-Caltech/David Elbaz

Но «Гершель» сумел показать, что это не так, исследовав сотни удаленных галактик. Давид Эльбаз (David Elbaz) и его сотрудники проанализировали данные телескопа и обнаружили, что галактические столкновения играли лишь незначительную роль в запуске процесса звездообразования в прошлом, даже если некоторые молодые галактики рождали звезды с невероятной интенсивностью.

Сравнивая количество инфракрасного света, испущенного этими галактиками на разных длинах волн, группа астрономов показала, что скорость звездообразования зависит от количества газа, которые они содержат, а не от того, являются ли они сталкивающимися.

Межзвездный газ — это сырой, первичный строительный материал для звезд, и эта работа указывает на простую связь: чем больше газа галактика содержит, тем больше звезд рождается в единицу времени.

Строительный материал для образования звезд галактики черпают из межгалактической среды. Потоки холодного газа, аккрецируя на молодые галактики, питали их в течение миллиардов лет. Фото: ESA/AOES Medialab

«Только в тех галактиках, что не имеют достаточно газа, столкновения необходимы как спусковой крючок для высоких темпов формирования звезд», — говорит д-р Эльбаз.

Это относится, в частности, и к сегодняшним галактикам, так как после формирования звезд в течение более 10 миллиардов лет они израсходовали большую часть своих сырья.

Исследование, проведенное с помощью телескопа «Гершель», рисует намного более величественную и размеренную картину рождения звезд, чем раньше: согласно ей большинство галактик растет медленно, естественным образом получая материал из межзвездного и межгалактического газа.

«Собственно, «Гершель» и был задуман для изучения истории звездообразования на протяжении космического времени, — говорит Йоран Пилбратт (Goran Pilbratt), ведущий научный сотрудник проекта «Гершель». — Эти новые наблюдения меняют наше восприятие истории Вселенной».

По материалам ESA.