Аккреция бедного металлами газа объясняет появление гигантских сгустков в молодых галактиках
Международная группа астрофизиков представила новое исследование, проливающее свет на природу гигантских звездных сгустков в галактиках, существовавших в early Вселенной. Ученые проанализировали данные примерно 300 звездообразующих галактик в диапазоне красных смещений от 0,6 до 2,6 (так называемая «космическая полдень», когда звездообразование было наиболее активным).
Основное внимание уделялось так называемым «сгусткам» (clumps) — областям размером в килопарсеки, где звезды формируются особенно интенсивно. Ранее было известно, что такие сгустки чаще встречаются в галактиках с пониженной металличностью (содержанием элементов тяжелее гелия). Авторы работы решили проверить, связана ли эта закономерность с аккрецией бедного металлами газа из межгалактической среды.
Исследователи измерили металличность в сгустках и в окружающих областях и нашли, что существуют две популяции сгустков: с пониженной металличностью по сравнению с родительской галактикой и с повышенной. При этом значительной разницы в массе между этими популяциями не обнаружено. Это указывает на то, что оба типа сгустков могут образовываться в ходе одного процесса — притока обедненного металлами газа, который запускает звездообразование и одновременно снижает общую металличность.
Чтобы исключить альтернативное объяснение — слияния галактик, — ученые применили морфологические параметры Gini-M20 для карт звездной массы. Оказалось, что подавляющее большинство сгустковых галактик не классифицируются как сливающиеся системы. Таким образом, именно аккреция газа, а не слияния, является основным драйвером формирования гигантских сгустков.
Полученные результаты важны для понимания того, как галактики накапливали массу в ранней Вселенной. Они подтверждают модель, в которой холодные потоки бедного металлами газа проникают в галактики, запуская вспышки звездообразования и образуя плотные сгустки. Работа опубликована на сервере препринтов arXiv и ожидает рецензирования в научном журнале.
