Експлозиите на свръхнова и струите на чудовищна черна дупка разпръскват газ от една галактика, генерираща драматична трансформация от спирална галактическа младеж към възрастна елиптична, според ново проучване на наскоро обединена галактика. Прохладният газ, горивото, от което се образуват нови звезди, е от съществено значение за младостта и енергията на една галактика. Но експлозиите на свръхнови могат да започнат намаляването на образуването на звезди и след това ударните вълни от свръхмасивната черна дупка завършват работата, превръщайки спиралните галактики в „червени и мъртви“ елиптици.
Астрономите смятат, че са идентифицирали наскоро обединена галактика, NGC 3801, където тази загуба на газ току-що е в ход. Използвайки ултравиолетови наблюдения от Galaxy Evolution Explorer (GALEX) на НАСА и множество други инструменти, новите открития запълват важна пропаст в съвременното разбиране за галактическата еволюция.
„Ние хванахме галактика в акта на унищожаването на газообразното й гориво за нови звезди и тръгнахме към превръщането в червено-мъртъв тип галактика“, казва Ананда Хота, водещ автор на нова книга в „Месечните известия на Кралската астрономика“ Обществото. „Открихме решаващо липсващо парче за свързване и решаване на пъзела от тази фаза на еволюцията на галактиката.“
Отдавна е известно, че богатите на газ спираловидни галактики като нашия Млечен път се разбиват, за да създадат елиптични галактики като тази, наблюдавана в изследването. Тези големи, кръгли галактики имат много малко звездно образувание.
Свръхмасивните черни дупки, които се намират в центровете на галактиките, могат да избухнат, когато се погълнат от газ по време на галактически сливания. Докато се храни гигантска черна дупка, колосални струи материя се изстрелват от нея, пораждайки това, което е известно като активно галактическо ядро. Според теорията ударните вълни от тези струи се нагряват и разпръскват резервоарите на студен газ в елиптични галактики, като по този начин предотвратяват появата на нови звезди.
NGC 3801 показва признаци на такъв процес. Тази галактика е уникална по това, че ясно се виждат доказателства за минало сливане и ударните вълни от струите на централната черна дупка започнаха да се разпространяват съвсем наскоро. Изследователите използваха Galaxy Evolution Explorer, за да определят възрастта на звездите на галактиката и да дешифрират нейната еволюционна история. Ултравиолетовите наблюдения показват, че звездното образуване на NGC 3801 е навлязло през последните 100 до 500 милиона години, което показва, че галактиката наистина е започнала да оставя след себе си младежките си години. Липсата на много големи, сини звезди прави NGC 3801 да изглежда жълтеникав и червеникав при видима светлина и по този начин на средна възраст.
Какво кара галактиката да остарява и прави по-малко звезди? Краткотрайните сини звезди, които се образуваха веднага след сливането му с друга галактика, вече са избухнали като свръхнови. Данните от космическия телескоп „Хъбъл“ на НАСА разкриха, че тези звездни експлозии са предизвикали бърз изтичане на отоплен газ от централните райони на NGC 3801. Този отлив започна да прогонва запасите от студен газ и по този начин се нарязва на цялостното създаване на звезди на NGC 3801.
Известно образуване на звезди все още се случва в NGC 3801, както е показано в ултравиолетовите дължини на вълните, наблюдавани от Galaxy Evolution Explorer, и в инфрачервените дължини на вълните, открити от космическия телескоп Spitzer на НАСА. Но последният трептене на младостта скоро ще бъде изгасен от колосални ударни вълни от струите на черната дупка, наблюдавани в рентгенова светлина от рентгеновата обсерватория Чандра на НАСА. Тези взривни вълни се втурват навън от галактическия център със скорост от близо два милиона мили в час (близо 900 километра в секунда). Вълните ще достигнат до външните части на NGC 3801 за около 10 милиона години, разпръсквайки всеки хладен водороден газ и превръщайки галактиката в наистина червена и мъртва.
Астрономите смятат, че преходът, обхванат рано в случая с NGC 3801 - от сливането на богати на газ галактики до издигането на стар изглеждащ елиптичен - се случва много бързо на космически времеви мащаби.
„Гасенето на звездното образуване чрез обратна връзка от активното галактическо ядро вероятно се случва само за един милиард години. Това не е много дълго в сравнение с 10-милиардната възраст на типично голяма галактика “, каза Хота. „Събитието на експлозивната ударна вълна, причинено от централната черна дупка, е толкова мощно, че може драматично да промени бъдещия ход на еволюцията на цяла галактика.“
Допълнителни наблюдения за изследването на оптична светлина идват от Sloan Digital Sky Survey и по радиото, използвайки много големия масив в Ню Мексико.
Хота е астроном в Пуна, Индия, провежда проучването като докторантура в Института по астрономия и астрофизика в Academia Sinica в Тайпе, Тайван.
