Астрономы зафиксировали медленное угасание массивной галактики GS-10578 в ранней Вселенной

Астрономы зафиксировали редкое явление в ранней Вселенной: массивную галактику GS-10578, известную как «Галактика Пабло», которая постепенно прекратила звездообразование из-за истощения запасов холодного газа. Это событие, произошедшее примерно через три миллиарда лет после Большого взрыва, предоставляет новые данные о механизмах эволюции галактик в космологически ранние эпохи. Исследование, проведенное в 2026 году с использованием объединенных данных космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST) и массива ALMA, показало, что центральная сверхмассивная черная дыра препятствовала пополнению галактики газом, необходимым для рождения новых звезд.

Галактика GS-10578 отличается значительной массой для своего возраста, обладая звездной массой, эквивалентной примерно 200 миллиардам масс Солнца. Основная фаза звездообразования в ней пришлась на период между 12,5 и 11,5 миллиардами лет назад, что свидетельствует о бурном начальном этапе развития. Процесс прекращения звездообразования описывается как постепенное подавление, получившее название «смерть от тысячи порезов», что контрастирует с моделями, предсказывающими внезапное разрушение. Это открытие помогает объяснить растущее число массивных и неожиданно зрелых галактик, обнаруженных JWST в ранней Вселенной.

Исследовательская группа под руководством ученых из Кембриджского университета установила, что черная дыра многократно нагревала и выбрасывала окружающий газ, не допуская пополнения звездного материала, что соответствует явлению «нулевого потока жидкости». Спектроскопия JWST зафиксировала мощные ветры нейтрального газа, вырывающиеся со скоростью 400 км/с, что приводит к потере около 60 солнечных масс газа ежегодно. При такой скорости выброса оставшееся топливо галактики может иссякнуть всего за 16–220 миллионов лет, что является коротким сроком в космологическом масштабе.

Наблюдения ALMA, направленные на обнаружение угарного газа как трассера холодного водорода, подтвердили острую нехватку звездного топлива. Соавтор исследования, доктор Ян Шольц из Кавендишской лаборатории, отметил, что отсутствие холодного газа стало критическим доказательством медленного удушения, а не внезапного катастрофического события. Примечательно, что Галактика Пабло сохраняет хорошо организованный звездный диск, что указывает на то, что механизм подавления не привел к разрушению галактической структуры. Это демонстрирует, как сверхмассивные черные дыры формируют первичное мироздание посредством механизмов медленного удушения.

Синергия между JWST и ALMA, как отмечается в публикации в «Nature Astronomy», подтверждает их мощь в картировании эволюционной истории древних галактик. В то время как в локальной Вселенной для массивных галактик часто доминирующим механизмом угасания считается обратная связь от активного ядра галактики (АЯГ), это раннее свидетельство указывает на доминирование внутреннего механизма даже на самых ранних этапах. Будущие исследования с использованием JWST, сфокусированные на горячем водороде, необходимы для уточнения деталей этих механизмов звездного подавления.