Во Вселенной много галактик, похожих на Млечный Путь. Недавно было опубликовано астрономическое исследование, которое поможет понять, как эти известные спиральные галактики растут в течение миллиардов лет.
Как растет ваша галактика?
В первый миллиард лет после Большого взрыва начали формироваться галактики . Однако вопрос о том, как самые ранние галактики превратились в те, которые мы видим сегодня в локальной вселенной, все еще обсуждается. Одним из аспектов этого вопроса является увеличение звездной массы галактик — количества массы, содержащейся в звездах, в отличие от облаков газа или темной материи .. Звездная масса галактики со временем увеличивается по мере того, как газовые облака коллапсируют, образуя звезды, но пока неясно, как происходит этот рост; являются ли центры галактик ранними центрами звездообразования, происходит ли это раньше во внешних регионах, или все регионы набирают звездную массу с одинаковой скоростью?
В этом последнем исследовании команда под руководством Мариам Хашеминия (Ширазский университет и Институт перспективных исследований фундаментальных наук) использовала данные исследований, чтобы понять, как Млечный Путь и его галактики превратились в галактики, которыми они являются сегодня.
В поисках двойников
Когда мы наблюдаем за галактиками, какими они существовали миллиарды лет назад, как мы узнаем, какая из них вырастет и станет похожа на Млечный Путь? Хашеминия и его коллеги использовали два метода для выбора галактик, похожих на Млечный Путь, из Космической Ассамблеи Глубокого внегалактического наследия в ближнем инфракрасном диапазоне (CANDELS) и 3D-космического телескопа Хаббла.
В первом методе команда предположила, что галактики типа Млечного Пути следуют наблюдаемой зависимости между звездной массой галактики и скоростью звездообразования для галактик, активно образующих звезды, и авторы выбрали галактики из данных обзора, которые следовали этой зависимости. Во втором методе команда сопоставила звездные массы и возраст галактик в данных обзора с историей роста звезд в Млечном Пути, полученной из моделей химической эволюции.
Затем Хашеминия и его коллеги исследовали, как со временем менялись звездные массы выбранных галактик, и сравнили свои выводы с результатами космологического моделирования. Оба метода показали, что радиус половины массы — радиус половины звезд в галактике (по массе) — галактик, подобных Млечному Пути, мало изменился за последние 10 миллиардов лет.
Результаты показывают, что все части этих галактик приобретают звездную массу с одинаковой скоростью. Это контрастирует с гипотезой роста изнутри, когда звездообразование происходит сначала в центре галактики, а затем распространяется на внешние области, и с результатами космологического моделирования; симуляции совпали с открытиями команды о начале истории Вселенной, но разошлись около 6 миллиардов лет назад.
Команда предполагает, что их выводы согласуются с более ранними сценариями эволюции Млечного Пути, в которых толстый звездный диск сформировался, когда Вселенной было около 6 миллиардов лет, прежде чем звездообразование прекратилось и в центре образовалась полоса звезд. галактики. Чтобы полностью разгадать историю развития Млечного Пути и подобных им спиральных галактик , нам потребуются наблюдения галактик из далекого прошлого в высоком разрешении — и благодаря JWST такие наблюдения в нашем будущем!