Старый город обзаводится новыми предместьями: в центре жизнь замерла, а на окраинах кипит стройка. Так устроены многие спиральные галактики. В их середине — старое ядро, где звёзды давно не рождаются, а вокруг — молодой диск со спиральными рукавами. Раньше думали, что галактики меняются только в одну сторону: из спиральных становятся гладкими «пенсионерами» без рукавов. Новое исследование показывает, что бывает и наоборот.
Учёные взяли данные обзора MaNGA, который снимает спектры тысяч галактик. В каждой спирали они нашли область, где звездообразование прекратилось, — «угасшее ядро». Потом сравнили эти ядра с линзовидными галактиками: у них есть диск, но нет спиральных рукавов. Оказалось, ядра по размеру, массе, движению звёзд и химическому составу почти неотличимы от линзовидных галактик. Наклон зависимости «разброс скоростей–масса» для ядер — 0.314, а для линзовидных — 0.310. Значит, угасшие ядра спиралей — это бывшие линзовидные галактики.
Как это работает? Галактика, которая уже «умерла» — потеряла газ и перестала рождать звёзды, — может получить вторую жизнь. Из космоса притекает свежий газ, он оседает на старое ядро и закручивается в новый диск. Звездообразование вспыхивает вновь. Старое ядро остаётся в центре как балдж. Так галактика-«пенсионер» превращается в галактику-«родителя». Это объясняет судьбу «красных самородков» — компактных массивных галактик из ранней Вселенной: они не исчезли, а обросли новыми дисками и стали балджами современных спиралей.
Индекс D4000 — это отношение потоков по обе стороны от скачка на длине волны 4000 ангстрем, который возникает из-за обилия линий поглощения металлов в атмосферах старых звёзд. У галактик с активным звездообразованием этот скачок слабый, у «пенсионеров» — глубокий.
В романе Айзека Азимова «Сами боги» описывается обмен материей между вселенными, который может запускать звездообразование в угасших системах. Идея «возрождения» галактик перекликается с этим образом: внешний газовый резервуар способен вдохнуть новую жизнь в старый звёздный балдж.