Самые странные галактики во Вселенной

 
Скопления мертвых и миры-каннибалы. Самые странные галактики во Вселенной

В апреле 2017 года международная группа астрофизиков описала галактику ZF-COSMOS-20115. Ее наблюдали в тот момент, когда Вселенной было всего 1,65 миллиарда лет из нынешних 13,7. Возраст системы был около семисот миллионов лет, но в последние четыреста тысяч из них активного звездообразования в ней не происходило.

Иными словами, она умерла, хотя эволюционные модели и не допускали существование столь далеких мертвых галактик.

Впрочем, уже в июне того же года в Nature вышла статья международного коллектива ученых, утверждающая: галактики, не способные самостоятельно формировать новые звезды, были практически с самого начала времен.

Около половины крупнейших систем Вселенной исчерпали собственные строительные ресурсы уже девять миллиардов лет назад. Причем эта участь постигла не только эллиптические, но и спиральные галактики.

Авторы статьи предположили, что звездные системы гибнут из-за скоплений темной материи на их окраинах. Эти скопления заставляют «обычную» материю, потоки которой падают из межгалактической среды, ускорять движение и разогреваться. В результате галактики теряют доступ к свежим стройматериалам и перестают формировать звезды. Именно такая участь, по мнению ученых, постигла спиральную MACS 2129-1 более десяти миллиардов лет назад.

Согласно альтернативной теории, смерть галактик — результат их столкновений друг с другом, которые приводят к резким вспышкам звездообразования и «выгоранию» запасов нейтрального газа.

Скопления мертвых и миры-каннибалы. Самые странные галактики во Вселенной
Мертвая галактика MACS 2129-1

 

Оживший зомби

Наша родная Галактика — Млечный Путь — была мертвой два миллиарда лет, но затем воскресла. К такому выводу пришли японские ученые, проанализировав химический состав звезд. Оказалось, что для одной группы светил характерно повышенное содержание кислорода, магния, кремния, кальция, серы и титана, а второй присущ высокий уровень железа. Это значит, что звезды формировались в разные эпохи, разделенные значительным промежутком времени, в течение которого Галактика фактически была мертва.

В первую эпоху Млечный Путь притягивал к себе холодный газ из межгалактического пространства. Именно его скопления послужили основой для звезд первого поколения. Они просуществовали совсем недолго по космическим меркам и уже через десять миллионов лет взорвались, дав жизнь сверхновым типа II, которые выпустили в межзвездную среду кислород, кальций, кремний и магний.

Примерно семь миллиардов лет назад ударные волны от взрывов сверхновых разогрели облака космического газа. Он перестал циркулировать по Галактике, процессы формирования новых звезд прекратились, и Млечный Путь умер. Однако продолжали вспыхивать сверхновые типа Ia, обогащавшие космос железом и другими тяжелыми элементами. За пять миллиардов лет они охладили газ, и звездообразование запустилось вновь. Так возникли светила второго поколения, к которым относится и Солнце.

Интересно, что среди звезд нашей Галактики есть и такие, чей состав кардинально отличается от остальных. Например, объект J1124 + 4535 очень беден магнием и обогащен европием. По мнению исследователей, похожее соотношение элементов ранее наблюдалось у звезд из карликовых систем, вращающихся вокруг Млечного Пути. И значит, J1124 + 4535 могла родиться в другой галактике, которую поглотил Млечный Путь.

Скопления мертвых и миры-каннибалы. Самые странные галактики во Вселенной
Так выглядит наша родная Галактика — Млечный Путь

Соседи на съедение

Пожирание звездных систем друг другом не редкость во Вселенной. Ближайшая к нам галактика Андромеды, находящаяся на расстоянии около 2,5 миллиона световых лет, в течение последних десяти миллиардов лет поглотила несколько сотен карликовых соседей. Их следы в гало — невидимой части галактики — заметили австралийские и британские астрофизики.

По их оценкам, соседи влились в космического монстра семь-десять миллиардов лет назад. А два миллиарда лет назад Андромеда съела довольно крупную галактику M32p, считающуюся близнецом Млечного Пути. Примерно через 4,7 миллиарда лет похожая участь грозит и нам. Но поскольку Андромеда и Млечный Путь близки по размерам, еще неизвестно, кто кого поглотит.

Скопления мертвых и миры-каннибалы. Самые странные галактики во Вселенной
Галактики-каннибалы. Слева — W2246-0526, справа — галактика Андромеды

Зато прямо сейчас можно наблюдать подобный процесс фактически в прямом эфире. Речь об инфракрасной W2246-0526 и ее трех карликовых спутниках. Исследователи из НАСА изучали окрестности W2246-0526 при помощи микроволнового телескопа ALMA и обратили внимание на то, что галактика и огромная черная дыра в ее центре соединены с тремя ближайшими системами толстыми линиями из холодного газа. Это свидетельствует о том, что W2246-0526 в данный момент буквально разрывает на части соседей, высасывая из них газ, пыль и темную материю.

Источник ➝

В Китае нашли зеленую водоросль возрастом в миллиард лет

Q. Tang  et al. / Nature Ecology & Evolution, 2020

В северном Китае обнаружили самую старую зеленую водоросль. Окаменелости примерно миллиард лет, что соответствует ориентировочному времени появления зеленых водорослей. Тем не менее, эта находка обладает рядом продвинутых черт вроде многоклеточности и дифференцированных клеток, так что, по-видимому, оценка времени появления этого таксона оказалась занижена. Работа опубликована в журнале Nature Ecology & Evolution.

Для решения вопросов связанных с датировкой появления новых таксонов есть два основных подхода.

Первый — молекулярные часы, когда по разнице в ДНК современных видов определяют степень их родства. Этот метод позволяет прикинуть очередность расхождения разных групп организмов, но в то же время не дает никаких абсолютных оценок. Поэтому для калибровки молекулярных часов используют палеонтологические данные, и чем они лучше, тем аккуратнее получится общая оценка. Но если исследуемое событие произошло давно, для него находится мало ископаемых или они вызывают сомнение, то точность датировки получаетя довольно низкой.

Эта проблема возникла и при датировке появления зеленых водорослей. Их появление это важное событие: они ближайшие родственники высших растений и доноры пластид для других водорослевых таксонов. Кроме того, зеленые водоросли предположительно были ключевыми продуцентами в морских экосистемах пока их не потеснили отдельные группы хромальвеолятных водорослей. По результатам недавних молекулярных работ они появились примерно миллиард лет назад в позднем мезопротерозое или раннем неопротерозое. Тем не менее, точность этой оценки невелика (сохраняется вероятность ошибки на несколько сотен миллионов лет), и вдобавок она не очень сходится с данными других работ. Самая старая до последнего времени находка зеленых водорослей датируется 0,8 миллиарда лет назад и не очень хорошо сохранилась, так что ее определение на основании внешнего вида затруднено.

Решению этого вопроса помогла находка новых ископаемых зеленых водорослей. Цин Тан (Qing Tang) из Политехнического Университета Вирджинии и его коллабораторы обнаружили их в районе Наньфень на севере Китая в породе возрастом в миллиард лет. В отличие от предыдущей, новая находка — водоросли дали имя Proterocladus antiquus — сохранилась гораздо лучше, и исследователи имели возможность в деталях рассмотреть ее под микроскопом.


Внешний вид окаменелости и реконструкция ее морфологии

Tang et al. / Nature Ecology and Evolution

На основании ее внешнего вида авторы статьи заключили что имеют дело с достаточно сложной водорослью, обладающей рядом продвинутых эволюционных признаков. Предположительно, самые ранние зеленые водоросли были одноклеточными, тогда как у P. antiquus сформировался ветвящийся многоклеточный таллом (тело водоросли) размером до трех миллиметров в высоту. Более того, клетки таллома оказались дифференцированы: помимо обычных вытянутых клеток в него оказались встроены округлые с утолщенной клеточной стенкой. Исследователи предположили, что это покоящиеся клетки для выживания в неблагоприятных условиях. Внешний вид таллома, способ ветвления и строение перегородок между клетками позволили отнести новый вид к сифонокладовым водорослям.

Новая находка означает, что средняя оценка времени, когда возникли зеленые водоросли, занижена. Если уже один миллиард лет назад на Земле среди них появились сложные многоклеточные формы, то самые примитивные таксоны вроде празинофитовых водорослей должны были сформироваться гораздо раньше. Авторы статьи считают что открытие P. antiquus поможет точнее откалибровать молекулярные часы и уточнить датировки.

В свою очередь, это поможет узнать какие группы водорослей доминировали в древнем океане и вкладывались в связывание и накопление углерода. Количество углерода, запасаемого в океане и сейчас очень велико, и водоросли по-прежнему играют в этом процессе важную роль. Так, недавно выяснилось что крупные (суб)литоральные водоросли активно участвуют в создании так называемого голубого углерода, который фиксируется в прибрежных районах и потом аккумулируется в глубине моря.

ПОЧЕМУ У ЧЕЛОВЕКА ИМЕННО ПО ПЯТЬ ПАЛЬЦЕВ НА РУКАХ И НОГАХ?

Загружается...

Популярное в

))}
Loading...
наверх