Почему в галактиках прекращается звездообразование?

Основным топливом для создания звезд является холодный молекулярный газ, преимущественно водород. Когда этот газ заканчивается или становится «недоступным», галактика начинает «умирать». Это может происходить по нескольким причинам. В некоторых случаях галактика расходует весь свой запас газа, превращая его в звезды слишком быстро. В других ситуациях газ в галактике есть, но он слишком горячий, чтобы сжаться под действием гравитации и сформировать звезду.

Огромную роль в этом процессе играют сверхмассивные черные дыры, находящиеся в центрах большинства галактик. Когда черная дыра активно поглощает вещество, она обычно превращается в активное галактическое ядро, которое выбрасывает колоссальное количество энергии в виде мощных струй плазмы и излучения.

Этот процесс буквально выдувает холодный газ из галактики в межгалактическое пространство или разогревает его до таких температур, что звездообразование становится невозможным.

Массивные звезды живут недолго (по меркам космоса) и часто взрываются. В молодых галактиках с интенсивным звездообразованием тысячи сверхновых могут сработать как «космический пылесос», выталкивая холодный газ за пределы галактического диска. Если масса галактики невелика, гравитация не может удержать этот газ, и он улетучивается.

Когда две спиральные галактики сталкиваются, их газовые облака сжимаются, что вызывает резкий, экстремально мощный всплеск звездообразования. Однако этот процесс работает как «выжигание»: весь доступный газ расходуется за очень короткий (по космическим меркам) срок

Окружение также влияет на судьбу галактики. Если маленькая галактика попадает в плотное скопление других галактик, она начинает двигаться сквозь горячий межгалактический газ. Возникает эффект, похожий на ветер, который сдувает из нее весь внутренний газ — этот процесс называют «давлением окружающей среды». Без своего газа галактика быстро теряет способность создавать новые звезды.

В итоге угасающая галактика меняет цвет. Молодые звезды — массивные, горячие и яркие— обычно быстро погибают. Когда новые звезды перестают рождаться, в галактике остаются только старые, маломассивные звезды, которые светят тусклым желтоватым или красным. Они продолжают светиться миллиарды лет, но это медленное угасание без надежды на новое рождение.