Астрономы обнаруживают необычную галактику монстра в самой ранней вселенной

Международная группа астрономов во главе с учеными из Калифорнийского университета в Риверсайде обнаружила необычную галактику-монстра, которая существовала около 12 миллиардов лет назад, когда Вселенной было всего 1,8 миллиарда лет.

Получив название XMM-2599, галактика с высокой скоростью сформировала звезды и затем умерла. Почему вдруг перестали образовываться звезды, неясно.

«Еще до того, как Вселенной исполнилось 2 миллиарда лет, XMM-2599 уже сформировал массу более 300 миллиардов солнц, сделав ее ультрамассивной галактикой», — сказал Бенджамин Форрест, научный сотрудник Отдела физики и астрономии Калифорнийского университета в Риверсайде. ведущий автор исследования. «Более примечательно, что мы показываем, что XMM-2599 сформировал большинство своих звезд в огромном безумии, когда вселенной было меньше 1 миллиарда лет, а затем стал бездействующим к тому времени, когда вселенной было всего 1,8 миллиарда лет».

Команда использовала спектроскопические наблюдения от мощного многообъектного спектрографа для инфракрасной разведки, или MOSFIRE, от обсерватории WM Keck, чтобы провести детальные измерения XMM-2599 и точно определить его расстояние.

Результаты исследования появляются в Астрофизическом Журнале .

«В эту эпоху очень немногие галактики перестали образовывать звезды, и ни одна из них не была столь же массивной, как XMM-2599», — говорит Джиллиан Уилсон, профессор физики и астрономии в UCR, в лаборатории которой работает Форрест. «Простое существование ультрамассивных галактик, таких как XMM-2599, оказывается довольно сложной задачей 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 звезд, возможно, потому что он перестал получать топливо или его черная дыра начала включаться. Наши результаты требуют изменений в том, как модели отключают образование звезд в ранние галактики. «

Исследовательская группа обнаружила, что XMM-2599 формирует более 1000 солнечных масс в год в звездах на пике активности — чрезвычайно высокий уровень звездообразования. Напротив, Млечный Путь образует около одной новой звезды в год.

«XMM-2599 может быть потомком популяции высоко звездообразных пыльных галактик в самой ранней Вселенной, которые недавно открыли новые инфракрасные телескопы», — сказал Данило Маркисини, доцент астрономии в Университете Тафтса и соавтор исследование.

Эволюционный путь XMM-2599 неясен.

«Мы поймали XMM-2599 в неактивной фазе», — сказал Уилсон. «Мы не знаем, во что это превратится к сегодняшнему дню. Мы знаем, что оно не может потерять массу. Интересный вопрос: что происходит вокруг него? галактик?

Соавтор Майкл Купер, профессор астрономии в Калифорнийском университете в Ирвине, сказал, что такой исход весьма вероятен.

«Возможно, в течение последующих 11,7 миллиардов лет космической истории XMM-2599 станет центральным членом одного из самых ярких и массивных скоплений галактик в локальной вселенной», — сказал он. «В качестве альтернативы, он может продолжать существовать в изоляции. Или у нас может быть сценарий, который лежит между этими двумя результатами».

Команда получила больше времени в Обсерватории Кека для ответа на оставшиеся без ответа вопросы, вызванные XMM-2599.

«Мы определили XMM-2599 как интересного кандидата только с изображениями», — сказала соавтор Марианна Аннунциателла, докторская исследовательская работа в Университете Тафтса. «Мы использовали Keck, чтобы лучше охарактеризовать и подтвердить его природу и помочь нам понять, как образуются и умирают галактики-монстры. MOSFIRE — один из самых эффективных и действенных инструментов в мире для проведения такого рода исследований».

Среди других исследователей, принимающих участие, Даниэль Ланге-Вагл и Теодор Пенья из Университета Тафтса; Адам Муззин и Джемиль Марсан из Йоркского университета, Канада; Ян МакКонахи и Джеффри Чан из UCR; Перси Гомес из Кекской обсерватории; Эрин Кадо-Фонг из Принстонского университета; Франческо Ла Барбера из INAF-Osservatorio Astronomico di Capodimonte, Италия; Иво Лаббе из Технологического университета Суинберн, Австралия; Джули Нантэйс из Национального университета им. 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 Ремко Ф.Дж. ван дер Бург из Европейской южной обсерватории, Германия.

Уилсон руководил сбором данных обсерватории WM Keck. Форрест руководил обработкой и анализом.

Исследование было поддержано грантами Национального научного фонда и НАСА.

---

Источник истории:

Материалы предоставлены Университетом Калифорнии — Риверсайд . Оригинал написан Икбалом Питталвалой. Примечание: содержание может быть отредактировано по стилю и длине.

---

Связанные мультимедиа :

• Изображения, показывающие эволюционную траекторию XMM-2599

---

Ссылка на журнал :

1. Бен Форрест, Марианна Аннунциателла, Джиллиан Уилсон, Данило Маркисини, Адам Муззин, М.К. Купер, З. Джемиль Марсан, Ян МакКоначи, Джеффри Си Чан, Перси Гомес, Эрин Кадо-Фонг, Франческо Ла Барбера, Иво Лаббе, Даниэль Ланге-Вагл, Джули Нантайс, Марио Нонино, Теодор Пенья, Паоло Саракко, Мауро Стефанон, Ремко Ф.Дж. ван дер Бург. Чрезвычайно массивная покоящаяся галактика при z = 3.493: свидетельство недостаточно быстрых механизмов гашения в теоретических моделях . Астрофизический Журнал , 2020; 890 (1): L1 DOI: 10,3847 / 2041-8213 / ab5b9f