Компьютерное моделирование показывает, что при слиянии галактик друг с другом их форма существенно искажается. Самые ранние из них мы наблюдаем сейчас при возрасте Вселенной около миллиарда лет. Но с течением времени слияние крупных галактик происходит все реже. В течение первой половины космической истории (от 2 до 6 млрд. лет после Большого взрыва) доля сливающихся массивных галактик уменьшилась с половины практически до нуля. С тех пор распределение галактик по формам почти не менялось, а значит, столкновения и слияния стали редким явлением.
В современной Вселенной 98% массивных галактик либо спиральные, либо эллиптические. А если бы происходили слияния, то их форма была бы нарушена. К тому же они состоят в основном из старых звезд, а это свидетельствует о том, что сформировались они давно и с тех пор не меняют своих правильных очертаний.
Когда Вселенная была вдвое моложе, слияния галактик прекратились и черные дыры успокоились
Когда закончилась первая половина истории Вселенной, замедлилось не только слияние галактик, но и формирование звезд, в основном родившихся на заре мироздания. Это заметили еще в 1990-е гг. группы Саймона Лилли (Simon J. Lilly) из университета в Торонто, Пьеро Маду (Piero Madau) из Института космического телескопа и Чарлза Стейдела (Charles C. Steidel) из Калифорнийского технологического института. Позже выяснилось, что звездообразование в массивных галактиках прекратилось очень рано. Во второй половине истории Вселенной только в маломассивных системах продолжалось формирование звезд с заметной скоростью. Такую смену мест звездообразования называют «измельчанием галактик» (см.: Баджер Э. Космос: кризис среднего возраста // ВМН, № 4, 2005). Все это выглядит парадоксально. Согласно теории формирования галактик, вначале должны рождаться небольшие галактики, а при их слиянии возникать более крупные. Но история формирования звезд показывает обратное: вначале светила рождались только в массивных галактиках, а затем инициатива перешла к их небольшим собратьям.
Еще одна загадка состоит в том, что формирование сверхмассивных черных дыр в центрах галактик существенно замедлилось. Именно они и служат источником энергии квазаров и других типов активных галактик, которые в современной эпохе встречаются редко. В нашей и соседних галактиках черные дыры ведут себя спокойно. Как соотносятся данные изменения с эволюцией галактик? Не исключено, что главную роль здесь играет темная энергия.
| ПОД КОНТРОЛЕМ ТЕМНОЙ ЭНЕРГИИ
|
Несмотря на то, что сразу после Большого взрыва все начало развиваться стремительно, строительство Вселенной вскоре замедлилось. Вначале галактики сливались, меняли форму и активно формировали звезды, но эта деятельность начала затухать, когда темная энергия по мощи сравнялась с веществом (коричневая область на графиках). Совпадение?
Галактики перестали объединяться Самые яркие галактики перестали сталкиваться и сливаться, когда Вселенной было около 6 млрд. лет. Более блеклые из них продолжали сливаться, но с меньшим энтузиазмом
Время от Большого взрыва (млрд. лет)
Галактики обрели правильную форму Раньше большинство галактик выглядело бесформенными — признак их недавнего слияния друг с другом. Но по мере уменьшения частоты слияний самыми распространенными стали спиральные и эллиптические галактики
Звездообразование замедлилось В ранней Вселенной активно рождались звезды. Но вскоре, достигнув пика, частота рождения звезд стала снижаться. Сейчас она слабее, чем когда-либо
Темная энергия вступает в игру Наблюдаемые явления могут быть связаны с тем, что при расширении Вселенной вещество становилось менее плотным и, когда оно сравнялось по плотности с темной энергией (в простейшей модели она постоянна), расширение от замедления перешло к ускорению. Галактики начали разбегаться быстрее, и у них стало меньше возможностей сталкиваться или захватывать газ для звездообразования
|
