Odkrycie naukowców z NCBJ w Otwocku. „Martwe” galaktyki wcale nie są tak martwe

Naukowcy z Narodowego Centrum Badań Jądrowych w Otwocku Świerku uczestniczyli w przełomowych badaniach, które zmieniają nasze spojrzenie na tzw. „martwe” galaktyki. Okazuje się, że nawet te, które dawno przestały tworzyć nowe gwiazdy, mogą wciąż skrywać ogromne ilości gazu i pyłu – czyli kosmicznego „paliwa” potrzebnego do narodzin gwiazd.

Badania zostały przeprowadzone z wykorzystaniem jednego z najpotężniejszych obserwatoriów na świecie – Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). Wyniki opublikowano w prestiżowym czasopiśmie The Astrophysical Journal Letters.

Przez lata astronomowie uważali, że masywne, stare galaktyki, które zakończyły etap tworzenia gwiazd, są praktycznie pozbawione gazu i pyłu. To właśnie z tych składników powstają nowe gwiazdy. Jeśli ich brakuje – galaktyka uznawana jest za „martwą”.

Zespół międzynarodowych badaczy pod kierownictwem Giuliano Lorenzona, doktoranta z Zakładu Astrofizyki NCBJ, postanowił to sprawdzić. Naukowcy przyjrzeli się odległym galaktykom w obszarze COSMOS, obserwując je takimi, jakimi były około 4 miliardy lat temu.

Dzięki ALMA mogli zmierzyć ilość zimnego gazu molekularnego oraz pyłu kosmicznego – nawet miliard lat po tym, jak galaktyki przestały tworzyć gwiazdy.

Wyniki okazały się bardzo różnorodne.

Część galaktyk rzeczywiście była niemal całkowicie „wyczyszczona” z gazu i pyłu. Jednak inne – mimo że nie tworzyły już gwiazd – wciąż posiadały duże ich ilości. Co więcej, proporcje między gazem a pyłem były podobne do tych, jakie obserwujemy w aktywnych galaktykach, takich jak Droga Mleczna.

To oznacza, że proces „starzenia się” galaktyk nie przebiega według jednego schematu.

Odkrycie pokazuje, że pył i gaz mogą po wygaszeniu procesu tworzenia gwiazd ewoluować niezależnie od siebie. To ważna informacja dla naukowców, ponieważ dotychczas często zakładano, że obecność pyłu oznacza także obecność gazu.

Badacze podkreślają, że aby w pełni zrozumieć, jak galaktyki się starzeją, trzeba analizować oba składniki jednocześnie.

W kolejnych etapach naukowcy planują połączyć dane z ALMA z obserwacjami z teleskopu kosmicznego James Webb Space Telescope. Dzięki temu będzie można jeszcze dokładniej prześledzić, co dzieje się w galaktykach uznawanych dotąd za „martwe”.

To kolejne ważne osiągnięcie naukowców z NCBJ w Otwocku Świerku. Badania pokazują, że nawet galaktyki uznawane za zakończony etap ewolucji mogą wciąż się zmieniać – tylko w bardziej subtelny sposób.

Wszechświat nadal potrafi zaskakiwać. A w odkrywaniu jego tajemnic swój udział mają także badacze ze Świerka.

Ilustracja u góry:

Ilustracja pokazująca ukrytą różnorodność nieaktywnych galaktyk: Chociaż galaktyki wygaszone wydają się podobnie czerwone i stare w świetle gwiazd obserwowanym przez JWST (dół) , obrazy ALMA pokazują, że zawartość zimnego pyłu i gazu molekularnego może się znacznie różnić. Niektóre obiekty zachowują znaczne zasoby pyłu i gazu (po lewej), podczas gdy inne są prawie wyczerpane (po prawej), co wskazuje na różnorodne ścieżki ewolucyjne po zakończeniu formowania się gwiazd.