По словам исследователей, обнаружение такой галактики на раннем этапе истории Вселенной бросает вызов нынешнему пониманию того, как образуются и развиваются массивные галактики.Когда Хаббл сфотографировал галактику, астрономы ожидали увидеть хаотический шар из звезд, образованный в результате слияния галактик. Вместо этого они увидели доказательства того, что звезды родились в диске в форме блинов.
Это первое прямое наблюдательное свидетельство того, что по крайней мере некоторые из самых ранних так называемых «мертвых» галактик, где звездообразование прекратилось, каким-то образом эволюционировали из диска в форме Млечного Пути в гигантские эллиптические галактики, которые мы видим сегодня.Это удивительно, потому что эллиптические галактики содержат более старые звезды, а спиральные галактики обычно содержат более молодые голубые звезды.
По крайней мере, некоторые из этих ранних «мертвых» дисковых галактик, должно быть, претерпели серьезные преобразования. Они изменили не только свою структуру, но и движение своих звезд, сделав форму эллиптической галактики.
«Это новое понимание может заставить нас переосмыслить весь космологический контекст того, как галактики выгорают на раннем этапе и превращаются в местные галактики эллиптической формы», — сказала руководитель исследования Сьюн Тофт из Центра темной космологии Института Нильса Бора Копенгагенского университета. Дания. «Возможно, мы были слепы к тому факту, что ранние« мертвые »галактики могли быть дисками просто потому, что мы не смогли их разрешить».Предыдущие исследования далеких мертвых галактик предполагали, что их структура подобна локальным эллиптическим галактикам, в которые они будут развиваться.
Для подтверждения этого предположения в принципе требуются более мощные космические телескопы, чем имеющиеся в настоящее время. Однако благодаря явлению, известному как «гравитационное линзирование», массивное скопление галактик на переднем плане действует как естественный «зум-объектив» в космосе, увеличивая и растягивая изображения гораздо более далеких галактик заднего плана. Объединив эту естественную линзу с разрешающей способностью Хаббла, ученые смогли заглянуть в центр мертвой галактики.Удаленная галактика в три раза массивнее Млечного Пути, но только вдвое меньше.
Измерения скорости вращения, проведенные с помощью Очень Большого телескопа (VLT) Европейской южной обсерватории, показали, что дисковая галактика вращается более чем в два раза быстрее, чем Млечный Путь.Используя архивные данные из обзора Cluster Lensing And Supernova с Hubble (CLASH), Тофт и его команда смогли определить звездную массу, скорость звездообразования и возраст звезд.Почему эта галактика перестала образовывать звезды, до сих пор неизвестно.
Это может быть результатом активного галактического ядра, в которое изливается энергия из сверхмассивной черной дыры. Эта энергия препятствует звездообразованию, нагревая газ или вытесняя его из галактики. Или это может быть результатом того, что холодный газ, текущий в галактику, быстро сжимается и нагревается, предотвращая его охлаждение до звездообразующих облаков в центре галактики.Но как эти молодые массивные компактные диски превращаются в эллиптические галактики, которые мы видим в современной Вселенной? «Вероятно, в результате слияний», — сказал Тофт. «Если эти галактики вырастут за счет слияния с второстепенными спутниками, и эти второстепенные спутники прибудут в галактику в большом количестве и под разными углами, это в конечном итоге приведет к случайному изменению орбит звезд в галактиках.
Вы также можете представить себе крупные слияния. Это определенно также разрушит упорядоченное движение звезд ».Результаты опубликованы в номере журнала Nature от 22 июня.
Тофт и его команда надеются использовать будущий космический телескоп НАСА Джеймса Уэбба для поиска более крупной выборки таких галактик.Космический телескоп Хаббла — это проект международного сотрудничества между НАСА и ЕКА (Европейское космическое агентство). Центр космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд, управляет телескопом. Научный институт космического телескопа (STScI) в Балтиморе, штат Мэриленд, проводит научные операции Хаббла.
STScI управляется для НАСА Ассоциацией университетов для исследований в области астрономии, Inc., в Вашингтоне, округ Колумбия.Очень большой телескоп — это телескоп, эксплуатируемый Европейской южной обсерваторией на Серро Паранал в пустыне Атакама на севере Чили.