Галактика выдыхает газ: как рождается ветер из звёзд экспресс
Две галактики столкнулись, и из их центра бьёт невидимый фонтан. Телескопы ALMA и VLT заглянули в сердце системы IRAS20100-4156 — туда, где сливаются два звёздных острова. Там кипит работа: рождаются сотни новых солнц, а от их жара наружу вырывается поток холодного газа.
Этот поток — как выдох гиганта. Он уносит почти половину всего молекулярного газа — того самого сырья, из которого могли бы сложиться новые звёзды. Скорость ветра — 170 километров в секунду. За год он выбрасывает массу, равную 700 солнцам. Если так пойдёт дальше, весь запас газа иссякнет за 16 миллионов лет — по космическим меркам, один миг.
Самое удивительное: поток не тормозит. Обычно ветер, улетая от источника, слабеет. Здесь же, на расстоянии в пять тысяч световых лет, он всё ещё летит с прежней скоростью. Что-то продолжает его подталкивать. Скорее всего, это свет от миллионов горячих звёзд — он давит на пылинки и газ, как ветер на парус.
Поток выходит двумя конусами — вверх и вниз от плоскости галактики. Так бьёт струя из шланга, если зажать отверстие. Направление конусов совпадает с осью вращения галактики — значит, ветер прорывается там, где сопротивление меньше.
Этот «выдох» не просто красивое зрелище. Он решает судьбу галактики: выброшенный газ уже не станет звёздами. Возможно, именно так рождаются «мёртвые» эллиптические галактики — те, где новые светила не зажигаются. Наблюдая за IRAS20100-4156, мы видим, как галактика сама гасит свой звёздный огонь.
Оригинальная аннотация
как её написали авторы, на английском arXiv:2601.20489
We use ALMA CO(1-0) observations and VLT/MUSE rest-frame optical data of the ultraluminous infrared galaxy (ULIRG) IRAS20100-4156 at $$z=0.1297$$ to characterize its powerful outflow in multiple phases using tracers of cold molecular, ionized, and neutral atomic gas and dust as well. Our analysis uses the correspondence with the stellar velocity field to split the complex emission line profiles of the CO(1-0) line into components in gravitational and non-gravitational motion. We find a massive ($$8\times10^{9}\,M_\odot$$) molecular outflow containing about 40% of the total molecular gas mass in the system. The outflow shows a bi-conical morphology centered on the brightest galaxy in the merger, oriented along its minor axis and extending to $$\sim5\,\mathrm{kpc}$$. This outflow has a characteristic velocity of $$170\,\mathrm{km/s}$$, an outflow mass rate of $$700\,M_\odot/\mathrm{yr}$$, a depletion time of $$16\,\mathrm{Myr}$$, and energetics consistent with star formation as a driver. The neutral atomic and ionized gas phases traced by NaI absorption and H$$\alpha$$ emission show counterparts to the blueshifted cold molecular outflow but are only 15% and 3% as massive. None of the three gas phases show any signs of slowing down over the extent at which we detected the outflow, suggesting an acceleration mechanism acting on the outflowing gas at kiloparsec scales. We also detect $$3.5\times 10^7\,M_\odot$$ of dust, traced by optical extinction in the MUSE data, in the blueshifted outflowing cold molecular gas. The ionization state of the non-outflowing gas is consistent with star formation, while the outflowing component shows shock-like ionization. We conclude that the multiphase outflow in IRAS20100-4156 originates in the southeast nucleus of the merger and is driven by the starburst activity there, with radiation pressure likely playing a significant role in its acceleration.
Скорость этого галактического ветра — 170 км/с. Это в 500 раз быстрее самого быстрого самолёта и в 15 раз быстрее ракеты при старте.
В романе «Солярис» Станислава Лема океан планеты тоже выбрасывает потоки вещества в космос — правда, по совсем другим причинам.