Телескоп JWST раскрыл механизм подавления звездообразования в ранних галактиках

Телескоп James Webb Space Telescope (JWST) вновь подтвердил свою уникальную способность заглядывать в раннюю Вселенную. Международная команда астрофизиков с помощью инструмента NIRSpec IFU провела пространственно разрешенное исследование шести галактик, существовавших, когда возраст Вселенной составлял от 500 миллионов до 2 миллиардов лет (красные смещения z от 3 до 9).

Основная цель работы — понять механизмы обратной связи (feedback) между звездообразованием, активными ядрами галактик (AGN) и процессами, которые либо стимулируют, либо подавляют рождение новых звезд. Ученые обнаружили четкую зависимость: в массивных галактиках (звездная масса более 5?10?? солнечных масс) с мощными истечениями газа, вызванными AGN, наблюдаются признаки прошлых эпизодов затухания звездообразования. Такие «гасящие» события происходили в центральных областях (радиус менее 1–2 килопарсек) в последние 100–300 миллионов лет.

Напротив, менее массивные галактики (звездная масса менее 10?? солнечных масс) с интенсивным звездообразованием и мощными истечениями, порожденными самими молодыми звездами (starburst-driven outflows), не демонстрируют следов паузы. Они продолжают непрерывно расти. Также есть массивные галактики с более слабыми истечениями — в их истории затухания не зафиксировано.

Особый интерес представляет объект GS20936 — массивная галактика с активным ядром. По данным спектроскопии, она пережила недавний (10–30 миллионов лет назад) эпизод «омоложения» — возобновление звездообразования, вероятно, спровоцированное крупным слиянием с другой галактикой.

Таким образом, результаты показывают, что уже в раннюю космическую эпоху истечения от активных ядер галактик могли играть ключевую роль в формировании истории звездообразования массивных галактик. Это уточняет современные модели эволюции галактик и их центральных черных дыр.