Астрономы изучили галактики-»фабрики звезд» — невероятно плотные и активные, каких нет в Млечном Пути. Эти объекты, разбросанные по ближней Вселенной, помогают понять, как формировались галактики в молодой Вселенной и что, возможно, ждет наш Млечный Путь через миллиарды лет.

Речь о LIRG и ULIRG — инфракрасных галактиках, которые светятся так ярко, что затмевают обычные. Их мало: в радиусе 1,3 миллиарда световых лет от Земли известно всего 202 штуки. Об этом на встрече Американского астрономического общества рассказал Шон Линден из Университета Аризоны.

ULIRG (ультраяркая инфракрасная галактика) — галактика, которая излучает в инфракрасном диапазоне больше энергии, чем все ее звезды вместе взятые в видимом свете. Это происходит из-за гигантских облаков пыли, которая поглощает свет звезд и переизлучает его как тепло. Обычно ULIRG — результат столкновения двух галактик, где вспыхивает бешеное звездообразование.

В отличие от спиральных галактик вроде нашей, LIRG и ULIRG — это результат столкновений. У них часто два ядра вместо одного, а гравитация растягивает их в причудливые формы с «хвостами».

Но главное — внутри них рождаются гигантские сгустки звезд, которых нет в спокойных галактиках.

Они не похожи на красивые спирали вроде Млечного Пути, — объясняет Линден. — Эти сгустки — строительные блоки галактик ранней Вселенной.

Ученые изучают их, потому что они работают как машина времени: показывают, как галактики выглядели миллиарды лет назад, когда сталкивались чаще.

Проект GOALS объединил данные телескопов «Спитцер», „Хаббл“, „Чандра“ и GALEX, чтобы исследовать более 200 таких галактик.

Теперь к ним добавился «Джеймс Уэбб» — его инфракрасные камеры пробиваются сквозь пыль, которая раньше мешала разглядеть детали.

Результаты опубликуют в The Astrophysical Journal.

Представьте: в одном крошечном участке рождается миллион солнц, а таких сгустков в галактике — сотни тысяч, — говорит Линден.

Для сравнения: в Млечном Пути самые крупные звездные скопления содержат массу в тысячу солнц, и новые звезды появляются раз в год.

А при слиянии галактик звездообразование ускоряется в разы — отсюда и гигантские сгустки.

Эти структуры растут, становятся массивнее, и если мы хотим понять, как галактики эволюционируют, их нужно изучать в деталях, — подчеркивает Линден.

Раньше «Хаббл» уже видел звездные сгустки, но только „Уэбб“ смог заглянуть сквозь пылевую завесу.

Данные подтвердили прогнозы моделей: в обычных галактиках сгустки мелкие, как у нас, а при слияниях они крупнее и их больше.

Теперь мы видим такие же массивные сгустки в ближней Вселенной, — говорит Линден. — Впервые можно сравнить их с теми, что были в далеком прошлом.

Это как лаборатория: редкие галактики, которых почти не осталось, показывают, что происходило 10 миллиардов лет назад. Вселенная тогда была теснее, галактики сталкивались чаще, а теперь все успокоилось.

Но есть и взгляд в будущее: через миллиарды лет Млечный Путь столкнется с Андромедой.

Давление в межзвездной среде вырастет, и сгустки звезд станут массивнее, — прогнозирует Линден.

Понимание механизмов звездообразования в экстремальных условиях поможет:

• Уточнить модели эволюции галактик, включая нашу.
• Объяснить, почему одни галактики «умирают» (прекращают рождать звезды), а другие нет.
• Предсказать, что ждет Млечный Путь после столкновения с Андромедой.
• Улучшить интерпретацию данных по самым далеким галактикам, которые мы видим в состоянии «младенчества».

Отметим, что исследование опирается на редкие объекты (202 галактики на 1.3 млрд световых лет) — выборка мала для статистически значимых выводов. Кроме того, «Уэбб» видит только ближний ИК-диапазон — часть пыли все равно остается „невидимой“.

Ранее ученые заявили, что все галактики на самом деле намного больше, чем принято было считать.