Получена максимально надёжная оценка частоты объединени

Астрофизики из США и Австралии оценили частоту объединений галактик, расположенных на красном смещении z < 1,5.

Объединения считаются важнейшим эволюционным процессом, который активизирует звездообразование и способствует росту галактик и аккреции газа на сверхмассивные чёрные дыры. Более чем серьёзные работы, посвящённые слияниям галактик, появлялись ещё в прошлом веке, да и сейчас никакого недостатка в теоретических и экспериментальных исследованиях на эту тему нет. К сожалению, результаты опубликованных исследований плохо согласуются друг с другом: в одной статье доля галактик, взаимодействующих с соседями, может оказаться постоянной на интервале 0 < z < 1,5, а в другой — изменяться с очень высокой скоростью, пропорционально (1 + z)3.

Такие расхождения совершенно естественны, поскольку разные научные группы обрабатывают информацию разными способами. Некоторые специалисты, к примеру, выделяют объединяющиеся галактики по распределению их излучения — отмечают объекты с неравномерной поверхностной яркостью, увеличивающейся в ядре. Кроме того, слияния можно выявлять по нарушениям морфологии галактик и по расположению последних друг относительно друга. В первом случае признаком взаимодействия становится высокое значение коэффициента вращательной асимметрии, а во втором — малое наблюдаемое расстояние между галактиками (этот критерий, напомним, использовался в недавнем исследовании активных ядер).

Ещё один метод — визуальная оценка искажений формы — постепенно теряет популярность, и в новой работе результаты, полученные таким способом, не учитывались.

Чтобы вычислить частоту объединений, необходимо, очевидно, разделить количество взаимодействующих галактик, расположенных в единичном сопутствующем (расширяющемся вместе со Вселенной) объёме, на величину временнóго интервала Т между началом и окончанием взаимодействия. Точное значение Т неопределимо, а потому на практике используется другая характеристика — Т1, средняя длительность интервала, на котором процесс объединения можно зарегистрировать.

Смоделировав взаимодействия галактик, авторы провели детальный расчёт зависимости Т1 от красного смещения для трёх упомянутых выше способов обработки данных. Полученные выражения затем подставляли в формулы, по которым вычисляется частота слияний галактик с соотношением барионных масс, лежащим в диапазоне 1:1–1:10.

Как оказалось, новые выражения для Т1 сближают между собой результаты предыдущих исследований и позволяют вывести «универсальную», действительную для любой выбранной методики, зависимость частоты объединений от z. Эта зависимость приводится в полной версии статьи, которая готовится к публикации в издании Astrophysical Journal.