Анализ шести древних галактик, прекративших активное звездообразование в первые три миллиарда лет после Большого взрыва, выявил их дефицит холодного водорода – ключевого компонента для формирования новых звезд. Этот факт не согласуется с общепринятой точкой зрения о ранней Вселенной, предполагающей обилие «строительного материала» для звездообразования. Подробности исследования опубликованы в научном журнале Nature.
«Галактики с наибольшей массой в эпоху ранней Вселенной демонстрировали стремительный и бурный рост, формируя звезды за исключительно короткий период времени, после чего их развитие по неизвестным причинам замедлилось. Изначально исследователи предполагали, что причиной этого стало возникновение процессов, подавляющих звездообразование, однако выяснилось, что эти галактики практически не содержат холодного газа, необходимого для активной генерации звёзд, за исключением небольших его скоплений в центральных областях», – сообщают авторы научной работы.
Для проведения детального изучения было отобрано шесть галактик из проекта REQUIEM – каталога древних объектов, свет которых усилен гравитационным линзированием. Данный эффект обеспечивает более высокое пространственное разрешение наблюдений, что позволяет получить ясное представление о происходящих в них процессах.
«Галактики с низким уровнем звездообразования быстро теряют яркость, что затрудняет их изучение с помощью любого отдельного прибора. Проект REQUIEM решает эту проблему», – отметили авторы исследования. Они подчеркнули, что сочетание гравитационного линзирования, информации о звездной популяции от космического телескопа «Hubble» и данных о распределении холодной пыли, полученных с помощью радиотелескопов ALMA, позволило установить истинную причину угасания этих галактик.
На текущий момент астрономы не располагают однозначным объяснением того, почему массивные галактики ранней Вселенной практически полностью утрачивали запасы холодного газа. Среди возможных гипотез – полное исчерпание «топлива» в процессе звездообразования или его выброс в межгалактическое пространство. Также предполагается наличие физического барьера, препятствующего поступлению холодного газа из внешних источников.
«В дальнейшем планируется определить плотность оставшегося газа в этих галактиках, прекративших рост, и выяснить причины его концентрации исключительно в их центрах», – подытожили авторы исследования.
