Спостереження далекої галактики під час її "трапези"

Дуже Великий Телескоп (VLT) ESO досліджує зростання галактик

Астрономи, використавши Дуже Великий Телескоп (VLT) ESO, помітили далеку галактику, котра жадібно поглинає навколишній газ. Видно, що той газ падає у її надра, створюючи потік, який одночасно підживлює процеси зореутворення та пришвидшує обертання галактики. Наразі це найкращі прямі спостереження доказів теорії, що галактики затягують та "пожирають" навколишню матерію, щоб зростати та формувати зорі. Результати досліджень з'являться у журналі Science за 5 липня 2013.

Астрономи завжди підозрювали, що галактики ростуть, поглинаючи матерію зі свого навколишнього середовища, але цей процес було дуже важко безпосередньо спостерігати. Наразі Дуже Великий Телескоп (VLT) ESO використано для вивчення дуже рідкісного взаємного розташування напрямів на дуже далеку галактику [1] та іще більш далекий квазар - надзвичайно яскравий центр іншої галактики, що живиться від надмасивної чорної діри. Світло від квазара проходить через газоподібне оточення ближчої до нас галактики, даючи нам можливість докладно досліджувати його властивості [2]. Нові результати дають наразі найкращий вигляд галактики під час її "трапези".
"Таке вирівнювання надзвичайно рідкісне і це нам дозволило провести унікальні спостереження",- пояснює Ніколя Буше із Науково-дослідного Інституту Астрофізики і Планетології (IRAP) (Тулуза, Франція), провідний автор нової статті. "Ми змогли використати Дуже Великий Телескоп ESO, щоб зазирнути в галактику та в її навколишній газ. Таким чином, ми мали змогу вирішити важливі проблеми у формуванні галактик: як вони зростають та як живлять свої процеси зореутворення".
Оскільки галактики створюють нові зорі, то їх власні запаси газу будуть швидко вичерпуватись. Так чи інакше, але повинне бути якесь безперервне поповнення свіжими запасами, щоб процеси і далі тривали. Астрономи підозрювали, що відповідь на це питання треба шукати у масиві холодного газу, котрий галактика "примагнічує" із навколишнього простору. У цьому випадку, газ спершу притягується ближче до галактики, утворюючи кільця, котрі обертаються разом із нею, а вже потім поглинаються. Хоча деякі докази подібних галактичних процесів вже спостерігались, але рух газу та інші його властивості досі не були докладно вивчені.
Астрономи використовували два інструменти, відомі як SINFONI та UVES [3], котрі встановлені на телескопі VLT в обсерваторії ESO Паранал на півночі Чилі. Нові спостереження показали, як власне галактика обертається, а також склад та рух навколишнього газу.
"Властивості цього величезного обсягу навколишнього газу виявились саме очікуваними: такими вони і повинні бути у подібних випадках поглинання галактикою холодного газу",- говорить співавтор Майкл Мерфі (Технологічний Університет Суінберну, Мельбурн, Австралія). "Все чудово узгоджується із моделлю: рух газу, його об’єми та хімічний склад. На вигляд це, наче годування левів у зоопарку. Дана галактика має ненаситний апетит: ми виявили, що вона живиться та зростає вельми швидко".
Астрономи вже знаходили докази існування матерії навколо галактик у ранньому Всесвіті, але це вперше вони були в змозі чітко показати, що матерія рухається всередину, а не назовні, а також визначити склад цього свіжого палива для майбутніх поколінь зірок. Тільки завдяки світлу квазара, що було задіяне в якості зонду, можливо було виявити той газ навколо досліджуваної галактики.
"У цьому випадку нам пощастило: квазар виявився у потрібному місці, що його світло пройшло через падаючий газ. Наступне покоління надзвичайно великих телескопів дозволить більш довершене дослідження околиць галактик, чим дасть нам набагато більш повну картину",- укладає співавтор Крістел Мартін (Каліфорнійський Університет Санта-Барбари, США).

Примітки

[1] Галактика була виявлена в рамках огляду "SINFONI Mg II Program for Line Emitters (SIMPLE)" галактик ​​із червоним зсусов Z-2, проведеного за допомогою  SINFONI у 2012 році. Далекий квазар має позначеня HE 2243-60, а досліджувана галактика має червоний зсув 2.3285 - це означає, що ми її бачимо, коли Всесвіту було близько двох мільярдів років.
[2] Коли світло квазара проходить через газові хмари, то воно поглинається на деяких довжинах хвиль. Зразки цих поглинань, котрі наче відбитки пальців, багато чого можуть розповісти астрономам про рух і хімічний склад газу. Без світла того далекого квазара, інформації було б отримано набагато менше, оскільки ті газові хмари самі по собі не світяться, через що їх безпосередньо і не видно.
[3] SINFONI (Spectrograph for INtegral Field Observations in the Near Infrared) - це польовий спектрограф ближнього ІЧ-світла, а UVES (Ultraviolet and Visual Echelle Spectrograph) - то ешельний спектрограф оптичного та УФ-діапазонів світла. Вони встановлені на Дуже Великому Телескопі (VLT) ESO. SINFONI показав руху газу у самій галактиці, а за допомогою UVES було проаналізовано світло від більш далекого квазару, котре проходить через навколишній газ.

Детальніше

Дане дослідження описане у статті “Signatures of Cool Gas Fueling a Star-Forming Galaxy at Redshift 2.3”, котра опублікована у журналі Science за 5 липня 2013.
Науково-дослідна група у складі N. Bouché (CNRS; IRAP, France), M. T. Murphy (Swinburne University of Technology, Melbourne, Australia), G. G. Kacprzak (Swinburne University of Technology, Australia; Australian Research Council Super Science Fellow), C. Péroux (Aix Marseille University, CNRS, France), T. Contini (CNRS; University Paul Sabatier of Toulouse, France), C. L. Martin (University of California Santa Barbara, USA), M. Dessauges-Zavadsky (Observatory of Geneva, Switzerland).
Європейська Південна Обсерваторія - це передова міжурядова астрономічна організація в Європі та найбільш продуктивна астрономічна обсерваторія світу. Її підтримує 15 країн: Австрія, Бельгія, Бразилія, Чеська Республіка, Данія, Франція, Фінляндія, Німеччина, Італія, Нідерланди, Португалія, Іспанія, Швеція, Швейцарія та Сполучене Королівство. ESO здійснює ініціативну програму, зосереджену на проектуванні, будівництві та експлуатації потужних наземних спостережних об'єктів, що дозволяє астрономам робити важливі наукові відкриття. ESO також відіграє провідну роль у сприянні та організації співробітництва в астрономічних дослідженнях. ESO працює на трьох унікальних, світового класу обсерваторіях в Чилі: Ла Сілла, Паранал і Чахнантор. На горі Паранал, в ESO працює Дуже Великий Телескоп - найбільш передова в світі астрономічна обсерваторія видимого діапазону та VISTA - найбільший оглядовий телескоп в світі. ESO є європейським партнером просунутого астрономічного радіотелескопу ALMA, найбільшого існуючого астрономічного проекту. В даний час, ESO планує 39 метровий Європейський Надзвичайно Великий Телескоп E-ELT (оптичний та ближній ІЧ діапазони), який стане "найбільшим у світі оком у небо".

Посилання

• Photos of the VLT

Контакти

Oleg Maliy
NGO Zaporozhye Astronomical Club Altair
Zaporozhye, Ukraine
Телефон: +380 67 1371070
Email: eson-ukraine@eso.org

Nicolas Bouché
Observatoire Midi-Pyrénées–IRAP
Toulouse, France
Телефон: +33 5 61 33 27 87
Стільниковий: +33 7 51 51 46 83
Email: Nicolas.Bouche@irap.omp.eu

Michael Murphy
Centre for Astrophysics and Supercomputing, Swinburne University of Technology
Melbourne, Australia
Телефон: +61 3 9214 5818
Стільниковий: +61 405 214 461
Email: mmurphy@swin.edu.au

Richard Hook
ESO education and Public Outreach Department
Garching bei München, Germany
Телефон: +49 89 3200 6655
Стільниковий: +49 151 1537 3591
Email: rhook@eso.org

Переклад прес-релізу ESO eso1330.

Джерело: ESO Ukraine