Обзор GOLIATH: у активных галактик в 3 раза больше горячего газа в гало

Астрофизики из коллаборации GOLIATH опубликовали результаты масштабного исследования окологалактической среды массивных галактик на переходном этапе от бурного звездообразования к покою. Работа основана на данных спектроскопии поглощения в линии OVI и охватывает более сотни систем на среднем расстоянии z ? 0,43.

Авторы изучили внутреннюю область гало (до 0,6 радиуса вириала) у галактик с массами около 10¹¹ солнечных. Среди них выделялись голубые галактики с активным звездообразованием и пост-вспышечные объекты, уже прекратившие рождать новые звезды. Ключевой результат: содержание горячего газа (ионизированного кислорода) в гало звездообразующих галактик в среднем втрое выше, чем у «спокойных» собратьев. Масса газа в гало различается почти в 30 раз: в активных галактиках она достигает 2·10⁷ солнечных масс, в пассивных — около 6·10⁵.

Покрытие горячим газом также различается: у звездообразующих систем 62,5% внутреннего гало содержат OVI выше порога, у покоящихся — лишь 24%. Самые сильные линии поглощения (свыше 10¹⁵ см^?2) зафиксированы у двух галактик с максимальной удельной скоростью звездообразования.

Анализ ширины линий OVI показал, что газ нагревается и охлаждается в циклах обратной связи от вспышек звездообразования. Время охлаждения составляет всего 10–100 миллионов лет, поэтому для поддержания запасов горячего газа требуется постоянное поступление энергии от активного звездообразования. В покоящихся галактиках остаточный OVI, вероятно, удерживается в более горячем газе на верхнем пределе кривой охлаждения.

Работа демонстрирует, что ионизированный кислород является чувствительным маркером обратной связи на коротких временных масштабах. Обзор GOLIATH позволяет проследить, как массивные галактики теряют газ и превращаются из звездообразующих в пассивные — ключевой этап эволюции галактик.