В одной из старинных басен про сельских и городских мышей повествуется о том, как, живущие в нищете сельские грызуны, однажды отправились в гости к своим городским собратьям, и к огромному удивлению открыли для себя мир изобилия и роскоши, о существовании которого даже не предполагали. На ранних этапах формирования космического пространства галактики, как и в басне, условно подразделялись на «сельских» и «городских». Те, которые жили в переполненных районах, именуемых галактическими скоплениями, жили в роскоши, поскольку располагали огромными запасами холодного газа (топлива), необходимого для формирования новых звезд.
Однако сегодня, такие «галактические мегаполисы», как правило, — это города-призраки, переполненные галактиками, в которых больше не происходят процессы звездообразования. Почему так вышло?
Новое исследование, проводимое при помощи космического телескопа НАСА «Спитцер», нашло доказательство того, что в «городских» галактика, то есть тех, которые выросли в кластерах, процессы звёздообразования резко прекратились примерно 9 миллиардов лет тому назад (возраст Вселенной на сегодняшний день оценивается в 13,8 миллиардов лет). Это обусловлено тем, что «городские мегаполисы» полностью исчерпали или потеряли запасы топлива, необходимого для таких процессов, при том, что «сельские» галактики, напротив, все ещё активно формируют звезды.
По словам Mark Brodwin из University of Missouri-Kansas City, ведущего автора научной статьи, опубликованной в Astrophysical Journal, астрономам известно, что большинство галактических кластеров, окружающих нас, в настоящее время мертвы, но учёным не известно, почему произошло именно так, а не иначе? Mark Brodwin отмечает, что в своем исследовании он и его коллеги задумались над этим вопросом, анализируя последний всплеск роста галактик, который происходил несколько миллиардов лет тому назад.
Исследователи, изучающие отдалённые галактики, имеют возможность заглянуть в прошлое, так как свету от галактик иногда приходится преодолеть миллиарды лет для того, чтобы достичь Земли. Brodwin и его коллеги использовали «Спитцер» для изучения 16-ти галактических скоплений, которые существовали когда Вселенной было 4,3-6 млрд. лет. Инфракрасная система технического зрения «Спитцера» позволила учёным увидеть пыль, нагретую новыми звездами, что указывает на протекание в кластерах процессов звездообразования. Для измерения расстояния до этих астрономических объектов использовались космический телескоп «Хаббл» и обсерватория W.M. Keck Observatory.
Приведенное исследование — это один из самых всесторонних обзоров отдалённых галактических скоплений, который позволил открыть много нового о их среде. Предыдущие наблюдения за соседними галактическими кластерами позволили предположить, что «городские» создали преимущественное большинство своих звезд практически одномоментно на раннем этапе существования Вселенной. Эта теория, получившая название «монолитный коллапс», предусматривает, что многие галактики исчерпали сове топливо практически сразу ещё в «юношестве». Новое исследование опровергает эту теорию, указывая на то что процессы звёздообразования во многих галактиках прекратился 9 млрд. лет тому назад.
Второе исследование, проводимое с использованием данных космической обсерватории «Гершель», которое возглавлял Stacey Alberts из University of Massachusetts-Amherst было опубликовано в журнале Monthly Notices Королевского астрономического общества. Alberts и его коллеги наблюдали за 300 галактическими скоплениями, сформировавшимися в промежутке 4-10 млрд. лет Вселенной, на протяжении более длительного периода времени
По словам Alberts, он и его коллеги полагают, что около 9 млрд. лет назад, галактические кластеры были столь же активными, как и их «коллеги», однако уровень их звёздообразования резко уменьшился и в настоящее время происходит значительно медленнее, нежели в изолированных галактиках.
Почему «галактические мегаполисы» замедляют свой процесс звёздообразования намного быстрее нежели обособленные кластеры? Brodwin отмечает, что это, возможно, связано с галактическими слияниями. Ведь в кластерах, где большая плотность галактик, больше вероятность того, что галактики встретятся и объединяться.
