В космосе обнаружили разрушительное явление, которому нет равных по масштабу

В безграничных просторах Вселенной разворачиваются драмы поистине космического масштаба. Галактики, эти гигантские звездные острова, не всегда мирно соседствуют друг с другом. Иногда их пути пересекаются, приводя к грандиозным столкновениям и слияниям, формирующим новые, еще более массивные структуры. Но что происходит на ранних стадиях этих космических «поединков»? Могут ли такие взаимодействия кардинально повлиять на судьбу целых галактик еще до их окончательного слияния?

Астрономы давно наблюдают за процессами слияния галактик, но детали этих взаимодействий, особенно на огромных расстояниях, соответствующих ранним эпохам Вселенной, часто остаются скрытыми. Понять, как одна галактика может влиять на другую при сближении, критически важно для нашего понимания эволюции Вселенной и формирования звезд. Существуют ли механизмы, способные подавить или, наоборот, стимулировать звездообразование в галактике-партнере?

«Турнир» галактик

Представьте себе двух средневековых рыцарей, несущихся навстречу друг другу на турнире. Примерно такую картину, только в неизмеримо больших масштабах, недавно удалось запечатлеть астрономам. Две галактики, находящиеся на пороге колоссального слияния, были замечены в процессе своеобразного космического поединка. Это событие, произошедшее в далекой Вселенной, когда ей было всего около миллиарда лет от роду, проливает свет на удивительные и ранее не наблюдавшиеся аспекты галактических взаимодействий.

В центре этого космического спектакля оказался квазар — чрезвычайно яркий и активный центр одной из галактик, питаемый сверхмассивной черной дырой. Масса этой черной дыры, по оценкам исследователей, примерно в 200 млн раз превышает массу нашего Солнца. Интенсивное гравитационное поле этой черной дыры притягивает газ и другое вещество, которое, закручиваясь по спирали на огромной скорости, разогревается из-за трения и образует диск, испускающий невероятно мощное излучение в двух противоположных направлениях.

Именно один из этих лучей, исходящий от квазара, и сыграл роль «копья» в этом галактическом «турнире». Ученые, используя телескопы ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) и VLT (Very Large Telescope) Европейской южной обсерватории, обнаружили, что этот мощный поток ультрафиолетового света от квазара пронзает соседнюю галактику, оказывая разрушительное воздействие на ее газовые облака — так называемые молекулярные облака, которые являются «колыбелями» для новых звезд.

Уникальное явление

Это первый случай, когда удалось наблюдать подобное явление напрямую. Астрофизик Сергей Балашев из Физико-технического института имени А. Ф. Иоффе в Санкт-Петербурге, соавтор исследования, опубликованного в журнале Nature, пояснил, что излучение квазара превратило молекулярные облака в затронутой области лишь в «крошечные плотные облачка, слишком маленькие для образования звезд».

Звезды формируются путем медленного сжатия этих облаков под действием гравитации с образованием небольших центров, которые нагреваются и становятся новыми светилами. Однако галактика, подвергшаяся воздействию излучения квазара, лишилась значительной части регионов, способных служить такими «звездными яслями», что привело к подавлению скорости звездообразования в ней. Это ранение, нанесенное копьем квазара, серьезно изменило внутренние процессы в галактике-компаньоне.

Астроном и соавтор исследования Паскье Нотердем из Парижского института астрофизики так описывает это взаимодействие: «Подобно рыцарям на турнире, мчащимся друг на друга, эти галактики быстро сближаются. Одна из них — носитель квазара — испускает мощный луч излучения, который пронзает галактику-компаньона, словно копье. Это излучение ранит ее противника, разрушая газ».

Уникальная конфигурация галактик с точки зрения Земли позволила исследователям наблюдать, как излучение от квазара проходит непосредственно через галактику-компаньона, что и дало возможность детально изучить этот феномен. Большинство ранее наблюдавшихся слияний галактик происходило на более поздних этапах истории Вселенной.

Это открытие имеет большое значение для понимания того, как сверхмассивные черные дыры и их активность могут влиять на эволюцию галактик в их окружении, особенно в ранней Вселенной, когда галактики были более богаты газом и процессы звездообразования шли интенсивнее.

По словам Нотердема, «галактики обычно находятся в группах и гравитационные взаимодействия естественным образом приводят к слияниям в течение космического времени». В конечном итоге эти две галактики сольются в одну, более крупную, а квазар потухнет, исчерпав свое «топливо». Но до этого момента их поединок уже успел оставить неизгладимый след в истории звездообразования одной из них.