Астрономи вперше знайшли пояснення загадці, яка мучила вчених протягом десятиліть. Чому деякі галактики на самому початку історії Всесвіту раптово перестають народжувати зорі і перетворюються на «мертві» структури? Виявилося, що причина криється в найпотужнішому механізмі самогубства: галактики буквально вивітрюють із себе власний будівельний матеріал.

Нове дослідження, опубліковане в авторитетному віснику Королівського астрономічного товариства (Royal Astronomical Society), перевернуло уявлення про ранню еволюцію космосу. Раніше вчені допускали вплив темної енергії або інші складні гіпотези, але тепер причина знайдена у фізиці галактичних зіткнень.

Аномалія, спіймана Джеймсом Веббом

У перші 1–2 мільярди років після Великого вибуху галактики були головними «будівельними блоками» сучасного Всесвіту. Вони зростали, зливалися і формували нові структури. Однак телескоп James Webb (JWST) почав фіксувати дивні об'єкти: величезні галактики, які вже в дитячому віці виглядали «пасивними» і не формували нових зір, попри те, що раніше пережили бурхливий спалах активності.

Подібні знахідки ставили в тупик астрофізиків. Довгий час не було зрозуміло, як масивні галактики могли так швидко виснажити свої ресурси.

Випадок CRISTAL-02: катастрофа замість народження

Прорив здійснив колектив дослідників під керівництвом Ребекки Девіс з Університету Свінберна. Вчені детально вивчили об'єкт CRISTAL-02, який існував всього через 1 мільярд років після Великого вибуху. Виявилося, що це не одиночна галактика, а зона катастрофічного зіткнення як мінімум двох космічних структур.

Зазвичай при злитті галактик газ устремляється в центр, викликаючи бурхливе зореутворення. Однак у випадку CRISTAL-02 цей процес запустив зворотну реакцію — ланцюгову реакцію саморуйнування:

  • Космічний спалах: Галактика CRISTAL-02 формувала зорі в два рази швидше, ніж інші об'єкти тієї епохи.
  • Вибухи наднових: Наймасивніші зорі, народжені в цьому хаосі, дуже швидко вигорали і вибухали.
  • Галактичний вітер: Серія вибухів створила надпотужний потік, який почав витискати з галактики холодний газ — єдиний матеріал для створення нових світил.

Смертельна втеча газу

Ситуація для CRISTAL-02 виявилася безвихідною. Швидкість витоку газу з галактики в два рази перевищує швидкість народження нових зір. При такому розкладі галактика повністю виснажує свої запаси менш ніж за 50 мільйонів років і остаточно «гасне».

За словами Ребекки Девіс, це явище можна порівняти з життям надактивного мегаполіса: «Галактики зіштовхуються і переживають божевільний спалах народження зір. Але коли найбільші з них вибухають надновими, вони запускають вітри, які просто здувають той самий газ, який необхідний для подальшого життя».

Наслідки для науки

Відкриття має глобальне значення. Вчені з'ясували, що майже половина масивних галактик на ранніх етапах існування Всесвіту активно взаємодіє з сусідами. Це доводить, що руйнівний галактичний вітер — не єдина аномалія, а поширений космічний процес.

Нові дані дозволяють скоригувати комп'ютерні моделі еволюції Всесвіту. Раніше деякі ранні галактики здавалися вченим занадто великими та яскравими через активність надмасивних чорних дір, які створювали оптичну ілюзію. Тепер астрономи планують нові спостереження за допомогою JWST, щоб вивчити пилові регіони CRISTAL-02 і знайти інші галактики, які стали жертвами власного зіркового вітру.