Галактическая дуэль: как звездные ветры убивают массивные галактики в ранней Вселенной
Когда галактики сталкиваются, это больше похоже не на крушение поезда, а на брак: две отдельные сущности сливаются в единую массивную небесную структуру. Но отношения — сложная штука, будь вы человеком или галактикой. Этот процесс может буквально «убить» объединяющиеся звездные системы, выпуская на свободу ветры, гасящие звездообразование.
Этот механизм способен объяснить давнюю загадку ранней Вселенной. Многочисленные наблюдения космического телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST) показали, что галактики стали удивительно массивными уже в течение первого миллиарда лет после Большого взрыва. Столь же неожиданным стало открытие, что многие из этих систем, судя по всему, прекратили рождать звезды и стали «тихими» (или мертвыми) спустя всего лишь около миллиарда лет.
Ранее астрономы уже рассматривали галактические ветры в качестве потенциальных «убийц», но им не хватало прямых доказательств того, что этот процесс действительно способен подавлять звездообразование на столь раннем этапе космической истории. Теперь в статье, опубликованной 10 июня 2026 года в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, международная команда астрономов описала, как движимые звездами ветры «тушат» галактики, создавая тот калейдоскоп спокойных структур, который наблюдает JWST.
Утечка газа на заре времен
Исследователи использовали JWST и комплекс радиотелескопов ALMA в чилийской пустыне Атакама для наблюдения за системой CRISTAL-02, какой она была спустя всего 1 миллиард лет после Большого взрыва.
С массой, примерно в 10 миллиардов раз превышающей солнечную, CRISTAL-02 представляет собой продукт слияния, демонстрирующий финальные стадии столкновения нескольких галактик. Она также демонстрирует колоссальный шлейф газа, почти такой же длины, как сама галактическая система, который улетучивается в космическое пространство со скоростью сотен километров в секунду.
Этот невероятный отток, включающий в себя 1,5 миллиарда солнечных масс, по-видимому, вызван сильнейшими ветрами, порожденными стремительной вспышкой звездообразования, а также гибелью звезд. Оба процесса идут полным ходом при столкновении галактик, когда мощные ударные волны сжимают огромные газовые облака, провоцируя рождение новых звезд, в том числе экстремально массивных, умирающих всего через несколько миллионов лет в чудовищных взрывах сверхновых.
Интенсивные «радиоактивные» ветры (излучение и вещество), испускаемые молодыми звездами и их умирающими старшими собратьями, затем подавляют дальнейшее звездообразование, разогревая и рассеивая карманы холодного молекулярного газа, прежде чем тот успеет гравитационно сколлапсировать в новые светила.
«В этой галактике дует настолько мощный ветер, что он выбрасывает материал в два раза быстрее, чем галактика формирует звезды», — пояснила ведущий автор исследования Ребекка Дэвис, астрофизик из Технологического университета Суинберна в Австралии.
Система CRISTAL-02, возможно, формирует около 260 новых звезд солнечной массы в год — темп, втрое превышающий показатели галактик с аналогичной массой и возрастом. Однако при этом она теряет более 500 солнечных масс в год, что в 20 раз быстрее, чем обычные массивные галактики.
«Мы очень мало знаем о том, как первые галактики перестали формировать звезды. Эта работа напрямую показывает данный процесс в действии», — сообщил в электронном письме Live Science соавтор работы Андреас Файсст, астроном-наблюдатель из Калифорнийского технологического института. «Если отток продолжится, в галактике закончится газ для звездообразования менее чем через 100 миллионов лет — это мгновение ока по астрофизическим меркам».
Повсеместный космический феномен
Это исследование предлагает готовый план для понимания галактического старения, то есть постепенного угасания. «Почти половина ранних массивных галактик взаимодействует с соседями, а это наводит на мысль, что перед нами не аномалия, а широко распространенный космический феномен», — добавляет Дэвис.
Однако предыдущие симуляции предполагали, что за возникновение «тихих» галактик в первую очередь могут отвечать оттоки от активных черных дыр, а не от звезд. Выбросы, вызванные звездными вспышками, прекращаются, как только останавливается звездообразование, тогда как ветры черных дыр могут сохраняться еще сотни миллионов лет спустя.
Поэтому исследователи не могут полностью исключать, что отток в CRISTAL-02 был порожден мощной черной дырой, которая просто была неактивна в момент наблюдения.
Кроме того, ученые сравнили истечение вещества из CRISTAL-02 с выборкой из 99 других подобных оттоков, охватывающих 12 миллиардов лет космической истории, чтобы определить, эволюционирует ли этот процесс обратной связи со временем.
Они обнаружили, что эффективность истечения оставалась примерно постоянной на протяжении всей космической истории, даже несмотря на то, что внутренние свойства галактик менялись по мере старения и расширения Вселенной. Кроме того, понимание механизмов обратной связи в ранней Вселенной, диктующих эволюцию галактик, поможет астрономам улучшить космологические симуляции, призванные объяснить, почему космос сегодня выглядит и ведет себя именно так.
«Если многие ранние галактики сталкиваются и переживают стремительный рост, то неудивительно, что мы видим так много мертвых галактик в ранней Вселенной, — объясняет Дэвис. — CRISTAL-02 предлагает естественное решение загадки, почему эти массивные галактики живут быстро и умирают молодыми».
Эти процессы работают и по сей день, управляя плотными звездными секторами в нашей собственной Галактике. Они же могут определить и ее далекое будущее: примерно через 4,5 миллиарда лет Млечному Пути предстоит столкнуться с нашим крупнейшим соседом — Туманностью Андромеды. Когда это слияние произойдет, оно, «вероятно, вызовет звездную вспышку, связанную с мощными звездными ветрами — возможно, похожую на ту, что мы видим в CRISTAL-02», — отметил Файсст. «Система Млечного Пути и Андромеды впоследствии, скорее всего, превратится в большую спокойную эллиптическую галактику».
Источники:
Davies, R. L., Fisher, D. B., Herrera-Camus, R., Faisst, A., Spilker, J., González-López, J., Fujimoto, S., Amorín, R., Aravena, M., Assef, R. J., Barcos-Muñoz, L., Boquien, M., Dessauges-Zavadsky, M., Ferrara, A., Schreiber, N. M. F., Ginolfi, M., Gómez-Espinoza, D., Ibar, E., Ikeda, R., . . . Zamorani, G. (2026). Multiphase images of a powerful supernova-driven wind in the early Universe. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 549(3). [https://doi.org/10.1093/mnras/stag874] (https://doi.org/10.1093/mnras/stag874)
