Наблюдения Hubble показали неоднородность межзвездной среды Галактики

Наблюдения космического телескопа Hubble демонстрируют, что области межзвездной среды Млечного Пути различаются по содержанию тяжелых элементов, иногда в разы. Об этом международная команда ученых во главе с Аннализой ДеСиа (Annalisa De Cia) из Университета Женевы пишет в статье, опубликованной в журнале Nature.

Наша Галактика полна звездами, планетами, черными дырами, остатками сверхновых, но большую часть ее занимает обширное и почти пустое межзвездное пространство. Его заполняют лишь газ и пыль, электромагнитные поля — и, возможно, темная материя. Большая часть межзвездного вещества приходится на нейтральный, неионизированный водород, как и у звезд.

Однако в недрах звезд происходят термоядерные реакции, и в результате их образуются более тяжелые элементы. Они накапливаются и после гибели звезды рассеиваются в пространстве, чтобы впоследствии оказаться в составе звезд следующих поколений. В итоге звезды Млечного Пути сильно различаются по содержанию этих элементов (металличности), иногда на порядки. А вот межзвездная среда, как считается, перемешивается достаточно активно, поэтому ее металличность повсюду практически одинакова.

Чтобы проверить это, астрономы провели наблюдения с помощью космического телескопа Hubble, получив спектры 25 массивных, ярких и горячих звезд (О- и В-классов) в ближнем ультрафиолетовом диапазоне, располагающихся в разном направлении и на разном расстоянии от нас. Их яркое излучение позволило «просветить» находящиеся на пути участки Галактики и оценить их состав. В среднем металличность нейтральной межзвездной среды составила 55(± 7) процентов от солнечной, хотя в некоторых областях она опускается лишь до 17 процентов.

Авторы работы связывают такие неоднородности с быстрыми и обширными облаками «первичного» газа, сохранившимися еще со времен ранней Вселенной. Они практически не содержат элементов тяжелее водорода и гелия и, сталкиваясь с нашей Галактикой, плохо смешиваются с веществом ее межвездной среды. В результате в ней возникают обширные области крайне низкой металличности.