Галактика, получившая название XMM-2599, быстро образовывала звезды, а затем умерла. Почему внезапно перестали образовываться звезды – неясно.
«Еще до того, как Вселенной исполнилось 2 миллиарда лет, XMM-2599 уже сформировал массу из более чем 300 миллиардов солнц, что сделало ее сверхмассивной галактикой», – сказал Бенджамин Форрест, научный сотрудник отдела физики и астрономии Калифорнийского университета в Риверсайде. ведущий автор исследования. «Что еще более примечательно, мы показываем, что XMM-2599 сформировал большинство своих звезд в огромном безумии, когда Вселенной было менее 1 миллиарда лет, а затем стал бездействующим к тому времени, когда Вселенная была всего лишь 1.8 миллиардов лет."
Команда использовала спектроскопические наблюдения с W. M. Мощный многообъектный спектрограф для инфракрасных исследований обсерватории Кека, или MOSFIRE, позволяет проводить подробные измерения XMM-2599 и точно определять расстояние до него.
Результаты исследования опубликованы в Astrophysical Journal.
«В эту эпоху очень немногие галактики перестали образовывать звезды, и ни одна из них не обладает такой массой, как XMM-2599», – сказала Джиллиан Уилсон, профессор физики и астрономии из UCR, в лаборатории которой работает Форрест. "Само существование сверхмассивных галактик, таких как XMM-2599, является серьезной проблемой для численных моделей. Хотя такие массивные галактики невероятно редки в эту эпоху, модели предсказывают их. Однако ожидается, что предсказанные галактики будут активно формировать звезды. Что делает XMM-2599 таким интересным, необычным и удивительным, так это то, что он больше не образует звезды, возможно, потому, что он перестал получать топливо или его черная дыра начала образовываться.
Наши результаты требуют изменений в том, как модели отключают звездообразование в ранних галактиках."
Исследовательская группа обнаружила, что XMM-2599 образует более 1000 солнечных масс в год в звездах на пике активности – чрезвычайно высокая скорость звездообразования. Напротив, Млечный Путь образует около одной новой звезды в год.
«XMM-2599 может быть потомком популяции пылевых галактик с высокой степенью звездообразования в очень ранней Вселенной, которые недавно открыли новые инфракрасные телескопы», – сказал Данило Марчезини, доцент астрономии в Университете Тафтса и соавтор книги. изучение.
Эволюционный путь XMM-2599 неясен.
«Мы поймали XMM-2599 в неактивной фазе», – сказал Уилсон. «Мы не знаем, во что он превратится к настоящему времени.
Мы знаем, что он не может потерять массу. Интересный вопрос, что происходит вокруг. Сможет ли он со временем притягивать близлежащие звездообразующие галактики и стать ярким городом галактик??"
Соавтор Майкл Купер, профессор астрономии в Калифорнийском университете в Ирвине, сказал, что такой исход является большой вероятностью.
«Возможно, в следующие 11.XMM-2599 с 7 миллиардами лет космической истории станет центральным членом одного из самых ярких и массивных скоплений галактик в локальной вселенной », – сказал он. "В качестве альтернативы он мог бы продолжать существовать изолированно.
Или у нас может быть сценарий, лежащий между этими двумя исходами."
Команде было предоставлено больше времени в обсерватории Кека для ответа на оставшиеся без ответа вопросы, вызванные XMM-2599.
«Мы определили XMM-2599 как интересного кандидата только с помощью визуализации», – сказала соавтор Марианна Аннунциателла, научный сотрудник Университета Тафтса. «Мы использовали Кека, чтобы лучше охарактеризовать и подтвердить его природу, а также помочь нам понять, как образуются и умирают галактики-монстры. MOSFIRE – один из самых эффективных и действенных инструментов в мире для проведения такого рода исследований."
В число других участвующих исследователей входят Дэниэл Ланге-Вэгл и Теодор Пена из Университета Тафтса; Адам Маззин и Джемиль Марсан из Йоркского университета, Канада; Ян МакКоначи и Джеффри Чан из UCR; Перси Гомес из обсерватории Кека; Эрин Кадо-Фонг из Принстонского университета; Франческо Ла Барбера из INAF-Osservatorio Astronomico di Capodimonte, Италия; Иво Лаббе из Технологического университета Суинберна, Австралия; Джули Нантайс из Национального университета Андреса Белло, Сантьяго, Чили; Марио Нонино из Астрономической обсерватории Триеста, Италия; Паоло Саракко из Астрономической обсерватории Брера, Италия; Мауро Стефанон из Лейденского университета, Нидерланды; и Remco F. J. ван дер Бург из Европейской южной обсерватории, Германия.
Уилсон возглавил W. M. Сбор данных обсерватории Кека. Форрест руководил обработкой и анализом.
Исследование поддержано грантами Национального научного фонда и НАСА.