Новый ответ на вопрос о причинах ярчайших галактик нашел международный коллектив ученых. С помощью компьютерного моделирования они показали, что в таких галактиках в течение миллиарда лет работает процесс космической переработки звездного топлива. Об этом сообщает Science, а подробности опубликованы в Nature.

Многие галактики во Вселенной во много раз ярче нашего Млечного пути, то есть у них больше звезд. Ученые давно пытаются понять, почему и что служит топливом для звездообразования? Согласно одной из гипотез, большую яркость обеспечивает слияние галактик.

Примерно 3 млрд лет назад галактики порождали звезды гораздо интенсивнее, чем сейчас, со скоростью примерно 100 солнц в год. Это в сто раз быстрее, чем это происходит в Млечном пути. Пару десятилетий назад благодаря субмиллиметровым телескопам ученые стали наблюдать за галактиками, скрытыми космическими облаками пыли, и увидели, что есть еще более активные галактики, которые образуют звезды в 1000 раз интенсивнее, чем Млечный путь.

Логично было предположить, что такие периоды интенсивного рождения звезд не могут быть длительными, поскольку неоткуда взять материалы — межзвездные газ и пыль. А раз так, то ярчайшие наблюдаемые сейчас галактики — это результат слияния. Но компьютерное моделирование не подтверждает эту гипотезу. Вернее, слияния тоже происходят, но нечасто. В то время как мы наблюдаем множество очень ярких галактик.

Чтобы объяснить парадокс, несколько лет назад появилась другая гипотеза, согласно которой супер-яркие галактики продолжают втягивать из окружающего пространства газ и пыль, и таким образом им хватает материалов, что порождать звезды длительное время — миллиард лет и более. Не раз разные научные группы пытались смоделировать процесс, но неудачно. И вот впервые пришел успех благодаря использованию симулятора галактик под названием FIRE, разработанного в Северо-Западном университете (США). На нем ученые из США, Великобритании, Германии и Южной Африки смоделировали яркую субмиллиметровую галактику с прекрасным разрешением.

Результат моделирования включал в себя процесс, известный как космическая переработка (cosmic recycling). В этом процессе на раннем этапе жизни галактики образуются массивные звезды, которые светят так ярко, что давление их излучения выталкивает массы газа и пыли за пределы галактики. Позже гравитация этой галактики забирает материал назад и таким образом удлиняет период интенсивного звездообразования. Моделирование показывает жизнь галактики, которая порождает от 500 до 1000 солнц в год в течение одного миллиарда лет.

Сами авторы работы признают, что гипотеза и моделирование небезупречны, а кроме того, неокончательно закрывают вопрос, поскольку работают только для единичной галактики и не показывают, как это работает на массе разнообразных ярчайших галактик. Возможно, делу поможет миллиметровый и субмиллиметровый Большой телескоп, который достраивают в чилийской пустыне Атакама (ALMA). Инструмент уже работает и дает прекрасные результаты, о чем портал Научная Россия регулярно сообщает. А после окончания строительства он будет состоять из 66 подвижных тарелок, размещенных на территории в 16 км.