初期の宇宙からの銀河は驚くほど速く成長し、その後突然停止しました

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宇宙が10億回目の誕生日を迎える前に、異常な銀河が形成され、驚異的な速度で新しい星を打ち始めました。その後、わずか8億年後、新しい研究によると、超巨大銀河は突然静かになりました。

XMM-2599と呼ばれる巨大な銀河は、宇宙の初期には珍しく目立っていました。

「構造形成の現在のモデルは階層的であるので、一般的に、初期に形成された銀河は質量が小さいはずです。小さな低質量銀河が最初に形成され、その後、それらが結合して、より大きなより大きな銀河を形成します。後で」とタフツ大学の物理学と天文学の教授であるDanilo Marchesiniの共著者は声明で述べた。しかし、天の川の6倍の質量を持つXMM-2599は、これらの予測に完全に逆らいます。

いくつかの数値モデルは、そのようなモンスター銀河が初期宇宙に存在すると予測しているが、それらの予測された銀河は活発に星を形成すると予想されている、カリフォルニア大学リバーサイド(UCR)の物理学と天文学の教授、ジリアン・ウィルソンは声明で述べた大学から。 「XMM-2599を非常に興味深く、珍しく、驚くべきものにしているのは、もはや星を形成していないことです。」

そして、誰もその理由を知りません。

マルケシーニ、ウィルソン、および彼らの同僚は、今日(2月5日)に発表された新しい研究で困惑する発見をThe Astrophysical Journal Lettersで説明しました。

超巨大銀河XMM-2599は、ほこりっぽい星を形成する銀河(左)として始まり、その後、死んだ銀河(中央)になり、「最も明るい銀河」またはBCG(右)になる可能性があります。 (画像クレジット:NRAO / AUI / NSF / B。Saxton; NASA / ESA / R。Foley; NASA / StScI。)

チームは、遠い星から放射される電磁放射を測定することによってXMM-2599を発見しました。これにより、研究者は銀河の化学的および物理的特性を決定できます。放射線は、地球に縛られた計器に到達する前に、広大な空間を横断することが多く、その旅には長い時間がかかる場合があります。つまり、分光測定を行うことで、科学者は遠い過去の宇宙の様子を垣間見ることができます。

チームは測定値を使用して、XMM-2599が時間の経過とともにどのように形成されるかを予測する数学モデルを開発しました。 「宇宙が20億歳になる前でさえ、XMM-2599はすでに3,000億を超える太陽の質量を形成しており、超巨大銀河になっています」と、UCR物理学および天文学部のポスドク研究者である主著者であるベンジャミンフォレストは、 UCR声明で述べた。

このモデルは、宇宙が10億年未満のときに銀河がその星のほとんどを「巨大な狂乱」で生成したことを示唆している、とフォレストは言った。生産のピーク時には、銀河は毎年1,000以上の太陽の塊を作り出しました。同時に、私たちの天の川はたった1つの新しい星を形成したと声明は述べています。ほとんどの銀河が宇宙の歴史のその時代にしたように、モデルはXMM-2599が新しい星を作り続けるべきであると予測しました。代わりに、恐らく燃料の不足か、または中心のブラックホールからの活動のために、モンスター銀河は休止状態になった、とウィルソンは言った。

「XMM-2599は非アクティブな段階にある」とWilson氏は語った。銀河はもはや新しい星を作りませんが、その蓄積された質量を失うことはありません、と彼は付け加えました。 「時間が経つにつれて、重力で近くの星形成銀河を引き付け、銀河の明るい都市になることができますか?」

理論的には、XMM-2599は「ローカルユニバースで最も明るくて最も巨大な銀河団」の中心人物になる可能性があると、共著者であるカリフォルニア大学アーバイン校の天文学教授Michael Cooperは、 UCRステートメント。 「あるいは、それは孤立して存在し続けることができます。あるいは、これらの2つの結果の間にあるシナリオを持つことができます。」

XMM-2599がなぜ星の生成を停止したのか、あるいは銀河が将来どのように進化するのかについて、著者はまだ知りません。彼らは、銀河が突然不活発になったことを考えると、XMM-2599の存在は「超大質量銀河が初期宇宙でどのように形成され進化するかについての現在の理解」と結論づけています。

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