Астрономы обнаружили сильный дефицит газа для рождения звёзд в далёкой группе галактик
Международная группа астрономов обнаружила, что галактики в плотном космическом окружении могут содержать значительно меньше холодного газа, необходимого для образования новых звёзд. Исследователи под руководством Жонатана Фройндлиха из Страсбургской астрономической обсерватории изучили группу COSMOS-Gr30, объединяющую не менее 44 галактик. Измерения показали, что запасы молекулярного газа в обследованных галактиках в среднем составляют лишь 20–40% от количества, ожидаемого для сопоставимых галактик в менее плотном окружении.
Группа COSMOS-Gr30 находится настолько далеко, что её свет добирался до Земли примерно 7 миллиардов лет. Она расположена в области пересечения нескольких нитей космической паутины — гигантской структуры, образованной скоплениями галактик и соединяющими их потоками вещества. Предыдущие наблюдения выявили здесь обширные облака ионизированного газа между галактиками, что делает эту систему особенно интересной для изучения влияния окружающей среды на звёздообразование.
Для исследования астрономы использовали радиоинтерферометр NOEMA во Франции и 30-метровый радиотелескоп Института миллиметровой радиоастрономии IRAM в Испании. Учёные регистрировали излучение молекул угарного газа CO, позволяющее оценить количество холодного молекулярного вещества, основную массу которого составляет водород. Среди 17 галактик, попавших в исследуемую область, уверенное излучение CO удалось зарегистрировать у четырёх, а для остальных были определены верхние пределы содержания газа.
Объединение данных отдельных наблюдений позволило оценить средние запасы молекулярного газа даже там, где сигнал оказался слишком слабым для индивидуального обнаружения. Полученное количество оказалось примерно на 0,5 порядка меньше ожидаемого для обычных звездообразующих галактик с сопоставимыми характеристиками. Дополнительные измерения протяжённой межгалактической газовой структуры показали, что холодная молекулярная составляющая может представлять менее трети находящегося там газа.
Обнаруженный дефицит указывает на возможное влияние плотного окружения, которое способно постепенно лишать галактики материала для образования звёзд. Газ может удаляться при движении галактик через окружающую среду либо переставать поступать к ним в достаточном количестве из межгалактического пространства. Однако сами наблюдения пока не позволяют однозначно определить, какой из этих механизмов преобладает. Авторы , представленного в журнале Astronomy & Astrophysics, также подчёркивают существенные статистические неопределённости измерений.
Результаты помогают объяснить, почему активность звёздообразования во Вселенной значительно снизилась после своего максимума примерно 10 миллиардов лет назад. Если галактики теряют запасы холодного газа ещё на стадии формирования сравнительно небольших групп, их превращение в системы с низкой активностью звёздообразования может начинаться задолго до попадания в массивные скопления. Следующим этапом станут аналогичные наблюдения других групп галактик, которые позволят проверить, насколько широко распространён обнаруженный дефицит и как он зависит от плотности космического окружения.