AstroJ: Карликовые галактики используют 10 млн лет затишья для рождения звезд

Если посмотреть на массивные галактики, изобилующие звездами, то можно подумать, что это звездные фабрики, рождающие блестящие шары газа. Но на самом деле менее развитые карликовые галактики имеют более обширные области звездных фабрик и более высокую скорость звездообразования.

Теперь исследователи Мичиганского университета обнаружили причину этого явления: оказывается, эти галактики имеют 10-миллионную задержку в выдувании газа, загромождающего их среду. Звездообразующие области способны удерживать газ и пыль, что позволяет большему числу звезд формироваться и развиваться.

В этих относительно чистых карликовых галактиках массивные звезды, масса которых в 20-200 раз превышает массу нашего Солнца, вместо того чтобы взорваться в виде сверхновых, коллапсируют в черные дыры. Но в более развитых и загрязненных галактиках, таких как наш Млечный Путь, они взрываются с большей вероятностью, создавая тем самым коллективный сверхновый ветер. Газ и пыль выбрасываются за пределы галактики, и звездообразование быстро прекращается.

Результаты исследования опубликованы в журнале Astrophysical Journal.

Когда звезды превращаются в сверхновые, они загрязняют окружающую среду, производя и выбрасывая металлы, — говорит Мишель Джечмен, первый автор исследования и научный сотрудник бакалавриата.

Мы утверждаем, что при низкой металличности галактики — среде, которая относительно незагрязнена, — существует 10-миллионная задержка в возникновении сильных сверхветров, что, в свою очередь, приводит к более высокому звездообразованию.

Исследователи из Университета штата Массачусетс указывают на так называемую «вилку Хаббла» — диаграмму, на которой изображен способ классификации галактик астрономом Эдвином Хабблом. В ручке вилки находятся самые крупные галактики. Огромные, круглые, полные звезд, эти галактики уже превратили весь свой газ в звезды. Вдоль зубцов вилки расположены спиральные галактики, в компактных рукавах которых есть газовые и звездообразующие области. На конце зубцов вилки находятся наименее развитые, самые маленькие галактики.

Но эти карликовые галактики имеют просто чудовищные звездообразующие области, — говорит старший автор исследования астроном Салли Оэй (Sally Oey) из Университета штата Массачусетс.

Были некоторые идеи, почему так происходит, но находка Мишель предлагает очень хорошее объяснение: Эти галактики с трудом останавливают свое звездообразование, потому что они не выдувают свой газ.

Кроме того, этот 10-миллионный период затишья дает астрономам возможность взглянуть на сценарии, аналогичные космическому рассвету — периоду времени сразу после Большого взрыва, — сказал Джечмен. В нетронутых карликовых галактиках газ слипается и образует щели, через которые может выходить излучение. Это ранее известное явление называется моделью «пикетного забора», в которой ультрафиолетовое излучение выходит между планками забора. Задержка объясняет, почему газ должен был успеть слипнуться.

Ультрафиолетовое излучение важно, поскольку оно ионизирует водород — процесс, который также происходил сразу после Большого взрыва, в результате чего Вселенная превратилась из непрозрачной в прозрачную.

Поэтому наблюдение за карликовыми галактиками с низкой металличностью и большим количеством ультрафиолетового излучения в некоторой степени похоже на исследование всего пути, ведущего к космическому рассвету, — сказал Джечмен.

Понимание времени вблизи Большого взрыва очень интересно. Оно является основополагающим для наших знаний. Это то, что произошло так давно — и так интересно, что мы можем наблюдать похожие ситуации в галактиках, существующих сегодня.

Во втором исследовании, опубликованном в Astrophysical Journal Letters под руководством Оэя, с помощью космического телескопа «Хаббл» астрономы изучили регион Mrk 71, расположенный в соседней карликовой галактике на расстоянии около 10 млн. световых лет. В галактике Mrk 71 команда обнаружила наблюдательные доказательства сценария Йекмена. Используя новую методику работы с космическим телескопом „Хаббл“, команда применила набор фильтров, которые рассматривают свет трижды ионизированного углерода.

По словам Оэя, в более развитых галактиках с большим количеством взрывов сверхновых газ в звездном скоплении нагревается до очень высоких температур — до миллионов градусов Кельвина. Расширяясь, этот горячий суперветер выбрасывает остальной газ из звездных скоплений. Но в среде с низкой металличностью, такой как Mrk 71, где звезды не разлетаются, энергия внутри региона излучается наружу. У нее нет возможности сформировать супервихрь.

Фильтры команды уловили диффузное свечение ионизированного углерода по всей поверхности Mrk 71, что свидетельствует о том, что энергия излучается. Таким образом, горячий суперветер отсутствует, а плотный газ остается во всей среде.

Оэй и Йекмен говорят, что их работа имеет множество последствий.

Наши результаты могут быть также важны для объяснения свойств галактик, которые сейчас наблюдаются космическим телескопом James Webb на рассвете, — сказал Оэй.

Я думаю, что мы все еще находимся в процессе понимания последствий.

21.11.2023


Подписаться в Telegram



Космос

Телескоп Уэбб снял столкновение астероидов в соседней звездной системе
Телескоп Уэбб снял столкновение астероидов в соседней звездной системе

Астрономы запечатлели массивное столкновение г...

ESA: Первые снимки Евклида показали миллиарды осиротевших звезд
ESA: Первые снимки Евклида показали миллиарды осиротевших звезд

Первые научные снимки, сделанные спутником Euc...

Nature Astronomy: Открыта планета с плотностью сахарной ваты
Nature Astronomy: Открыта планета с плотностью сахарной ваты

Международная команда под руководством ис...

Nature: Исследование объяснит, почему на Венере нет воды
Nature: Исследование объяснит, почему на Венере нет воды

Ученые-планетологи из Университета Колора...

EGU: 41 000 лет назад атмосферу Земли пронзили космические лучи
EGU: 41 000 лет назад атмосферу Земли пронзили космические лучи

Магнитное поле Земли защищает нашу планету от&...

«Литнет» выяснил, что привлекает читателей в книгах о космосе
«Литнет» выяснил, что привлекает читателей в книгах о космосе

Тайны Вселенной не перестают привлекать л...

Освоение космоса: остановить нельзя развивать
Освоение космоса: остановить нельзя развивать

За последнее десятилетие человечество стало св...

ALMA обнаружил тень квазара, который застал Вселенную моложе миллиарда лет
ALMA обнаружил тень квазара, который застал Вселенную моложе миллиарда лет

Теоретические предсказания подтвердились благо...

Планета размером с Землю обнаружена на «заднем дворе» нашего Солнца
Планета размером с Землю обнаружена на «заднем дворе» нашего Солнца

Группа астрономов обнаружила планету, которая ...

MNRAS: Раскрыты секреты "горячего Сатурна" и его пятнистой звезды
MNRAS: Раскрыты секреты "горячего Сатурна" и его пятнистой звезды

Группа астрономов под руководством ученых...

Science Advances: Открыт загадочный компонент кислотных облаков Венеры
Science Advances: Открыт загадочный компонент кислотных облаков Венеры

Из чего состоят облака Венеры? Ученые знают, ч...

MNRAS: Нептун и Уран действительно похожи
MNRAS: Нептун и Уран действительно похожи

Нептун известен как насыщенный голубой, а...

Nature Geoscience: Ученые возвестили начало лунного антропоцена
Nature Geoscience: Ученые возвестили начало лунного антропоцена

Впервые люди потревожили лунную пыль 13 сентяб...

PNAS: Есть ли признаки жизни на холодной луне Сатурна?
PNAS: Есть ли признаки жизни на холодной луне Сатурна?

По мере развития астрофизических технологий и&...

Nature: Водород в лунных образцах дает новую надежду на освоение космоса
Nature: Водород в лунных образцах дает новую надежду на освоение космоса

Исследователи Военно-морской исследовательской...

NASA: Уэбб обнаружил новые объекты в центре Млечного Пути
NASA: Уэбб обнаружил новые объекты в центре Млечного Пути

На последнем снимке космического телескопа НАС...

Nature Synthesis: Иммиграция на Марс становится реальнее
Nature Synthesis: Иммиграция на Марс становится реальнее

Иммиграция на Марс и жизнь на н...

На космической рождественской елке нашли 14 транзитных объектов
На космической рождественской елке нашли 14 транзитных объектов

Международная группа ученых под руководст...

The Astrophysical Journal: Богатые газом галактики зажгли раннюю Вселенную
The Astrophysical Journal: Богатые газом галактики зажгли раннюю Вселенную

Новые изображения, полученные с помощью к...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Biology Methods and Protocols: В борьбу с раком бросают искусственный интеллект
Biology Methods and Protocols: В борьбу с раком бросают искусственный интеллект
JCI: Тяжелая форма COVID-19, возможно, связана с аутоантителами
JCI: Тяжелая форма COVID-19, возможно, связана с аутоантителами
Разгадана тайна снижения производительности перспективного катодного материала
Разгадана тайна снижения производительности перспективного катодного материала
Каждый четвертый родитель говорит, что ребенок не может уснуть из-за тревоги
Каждый четвертый родитель говорит, что ребенок не может уснуть из-за тревоги
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Познакомьтесь со странной амфибией, которая выкармливает своих детенышей молоком
Познакомьтесь со странной амфибией, которая выкармливает своих детенышей молоком
Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии
Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии
В 40% случаев люди ошибочно называют сгенерированное фото человека реальным
В 40% случаев люди ошибочно называют сгенерированное фото человека реальным
Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах
Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах
Nature Communications: В мигрирующих нейронах найден конус роста
Nature Communications: В мигрирующих нейронах найден конус роста
Current Biology: Исследование брачного поведения показывает эволюцию влечения
Current Biology: Исследование брачного поведения показывает эволюцию влечения
BioDesign Research: Для производства каротиноидов разработали специальные дрожжи
BioDesign Research: Для производства каротиноидов разработали специальные дрожжи
Scientific Reports: Реакция на происходящее влияет на понимание будущих событий
Scientific Reports: Реакция на происходящее влияет на понимание будущих событий
IEEE: Экзоскелет поможет перенесшим инсульт вернуться к нормальной жизни
IEEE: Экзоскелет поможет перенесшим инсульт вернуться к нормальной жизни
Богатый белком рацион меняет микробиом кишечника и общее состояние организма
Богатый белком рацион меняет микробиом кишечника и общее состояние организма

Новости компаний, релизы

Биохимики СПбГУ выяснили, что гипоксия плода в сочетании со стрессом матери может приводить к никотиновой зависимости
Новая "Кантиана" поможет студентам быстрее адаптироваться к калининградскому климату
Российские ученые предложили тушить пожары с помощью газогидратного огнетушителя
Минералоги СПбГУ нашли на острове Диско возможный источник фосфора для возникновения первых живых организмов
Московский Политех внедряет ИИ для повышения эффективности приемной кампании и трансформации обучения