Мы знаем, что с возрастом галактики переходят от голубого звездного диска к спокойной красной эллиптической галактике, но стадии эволюции и остановка звездообразования (часто называемые угасанием) по-прежнему остаются загадочными. Ключом к ответу на эти вопросы могут быть галактики после звездообразования или галактики, которые недавно претерпели период интенсивного звездообразования и теперь спокойны и безмолвны. Авторы изучают свойства звезд и газа в галактике после звездообразования, чтобы пролить свет на то, какие механизмы могли остановить звездообразование.
Галактики после звездообразования обычно полны звезд типа А. Это означает, что период их звездообразования должен был прекратиться несколько миллиардов лет назад во время жизни звезд типа А на главной последовательности. Считается, что подавление звездообразования (что бы оно ни было выключено) оставляет след, но эта подпись со временем исчезает, поэтому важно смотреть на галактики, когда они завершают процесс звездообразования.
SDSS J0912 + 1523 - свежая и необычная галактика с завершенным процессом звездообразования. Масса его молекулярного газа составляет около 30% от массы звезд, что намного больше, чем у других подобных галактик, что делает его интересной целью. Исследования показывают, что у этой галактики может быть два ядра.
Авторы исследования использовали спектроскоп обсерватории Джемини, чтобы изучить свойства звезд в галактике. Они искали линии излучения кислорода, которые обычно указывают на звездообразование, но не нашли ничего из того, что можно было бы ожидать от потухшей галактики. Авторы, однако, обнаружили большое поглощение водорода бальмеровскими линиями, потому что звезды типа A имеют очень сильные бальмеровские линии в своих спектрах. Глубина этих линий может фактически служить показателем возраста звезд. Чем глубже линия поглощения, тем позже произошел эпизод звездообразования.
Для количественной оценки глубины бальмеровских линий в каждом спектре авторы использовали эквивалентную ширину. Когда линия поглощения опускается ниже континуума, между кривой и континуумом остается некоторая область. Эквивалент ширины - это то, сколько континуума (в данном случае в Ангстремах) потребуется, чтобы создать прямоугольник с такой же площадью под ним. Исследование показывает, что эквивалентная широта в этой галактике не сильно меняется во внутренней галактике, а это означает, что все звезды, вероятно, происходят из общей популяции, которая сформировалась в одно и то же время.
Спектры также использовались для определения скорости и дисперсии скоростей. Карта скоростей и тренд, а также расстояние от центра галактики показывают, что галактика явно вращается. Регулярность дисперсии скоростей указывает на то, что два ядра - это одна и та же вращающаяся галактика, как единый объект. Авторы предполагают, что эти два ядра могут быть остатками слияния галактик или единым ядром с пыльной полосой, закрывающей часть его.
Авторы исследования также сравнили свои выводы с данными ALMA, которые показывают содержание молекулярного газа в галактике. Скорости звезд очень похожи на скорость молекулярного газа, поэтому звезды и газ, вероятно, будут вращаться вместе.
Итак, что эта информация говорит нам о процессе звездообразования? Есть много идей о том, что может остановить звездообразование. Столкновения между галактиками могут нагреть газ и предотвратить его коллапс в звезды. Газ может опускаться в центр галактики и образовывать там звезды, но оставлять внешнюю галактику пустой, или он может быть полностью выброшен как истечение. Ожидается, что каждый из этих сценариев приведет к некоторому разбросу скорости и холодного молекулярного газа. А эта галактика? Из-за высокого содержания молекулярного газа и стабильной дисперсии скоростей он не подходит ни для одного из этих сценариев. Авторы статьи предполагают, что может быть задействовано что-то еще - тип гашения, при котором диск галактики стабилизируется перед коллапсом, и это то, что вызывает образование звезд.
Эта цель - очень интересный пример перехода от звездообразования к спокойным галактикам. Продолжение исследований по этим темам позволит астрономам определить, как галактики становятся красными и мертвыми.