Астрономия

Слияния галактик активировали процессы в их ядрах

NASA/CXC/CfA/R.Kraft et al.

Астрофизики из Нидерландского института космических исследований и Гронингенского университета использовали рекордную по размерам выборку галактик и показали, что их слияния с большой вероятностью разогревают активные ядра и активируют процессы в них. Свою работу исследователи опубликовали в журнале Astronomy & Astrophysics.

Один из самых больших вопросов в астрономии — это то, как галактики эволюционируют из облаков газа и пыли в спиральные структуры, наблюдаемые во Вселенной. Активные ядра галактик (АЯГ) могут пролить свет на эту загадку, так как существуют данные о связи между эволюцией АЯГ и галактикой, в которой оно расположено. В центре активных ядер находятся сверхмассивные черные дыры, которые испускают огромное количество энергии после аккреции газа из их окружения. Некоторые из них имеют достаточно большие магнитные или гравитационные поля, чтобы генерировать гигантские потоки плазмы — джеты, простирающиеся на тысячи световых лет.

С одной стороны, эволюция галактики влияет на активность АЯГ. Но они, по-видимому, начинают быстро развиваться на определенной стадии эволюции галактики, потому что их активность достигает максимума в галактиках на определенном расстоянии от Земли. С другой стороны, активность этих ядер влияет на звездообразование в галактиках. Струя АЯГ отталкивает газ, распространяющийся по галактике, заставляя его сталкиваться с другими потоками газа и создавать таким образом «зародыши» звезд. Но активные ядра также испускают энергию, нагревая газ и таким образом предотвращая его охлаждение и конденсацию в твердые сгустки.

Теперь астрофизики решили выяснить, как связаны между собой активация процессов внутри активных ядер и столкновение галактик друг с другом. Для этого исследователи собрали массив изображений, в десять раз превышающий объем данных предыдущих работ. Используя разработанный ими алгоритм машинного обучения, ученые смогли обнаружить достоверную корреляцию между этими двумя явлениями. Выяснилось, что активные ядра галактик в 1,4 раза чаще образуются при слиянии галактик, чем без него. И наоборот, в галактиках с АЯГ слияния происходили в прошлом в 1,3 раза чаще, чем там, где не было АЯГ.

«Мы создали нейросеть, чтобы обучить систему распознавать слияния на изображениях, — говорит первый автор работы, сотрудник Гронингенского университета Фанъю Гао. — Это позволяет нам использовать большую выборку из двух наборов данных с десятками тысяч галактик. АЯГ относительно легко распознать на основе их спектра. Но слияния нужно классифицировать по изображениям, чем обычно занимается человек. С помощью машинного обучения мы теперь можем заставить компьютеры делать это за нас».

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.