Необычную яркость первых галактик объяснили пылью сверхновых
Чтобы объяснить, почему космический телескоп «Джеймс Уэбб» наблюдает множество ярких галактик в эпоху, когда Вселенной было меньше полумиллиарда лет, астрономы предложили немало объяснений — от вспышек звездообразования до скрытых черных дыр. Новое исследование, однако, показало, что ключевую роль могла сыграть необычная пыль, оставшаяся после первых сверхновых.
С момента запуска «Уэбба» астрономы регулярно наблюдают объекты, которые кажутся слишком яркими и массивными для ранней Вселенной: многие галактики, существовавшие спустя примерно 500 миллионов лет после Большого взрыва, излучают неожиданно много ультрафиолета (УФ).
Это противоречит прежним моделям эволюции космоса, из-за чего ученые предлагали разные объяснения, включая чрезвычайно бурное звездообразование, необычный состав звезд и даже вклад скрытых черных дыр. Одна из самых простых идей вовсе заключалась в том, что ранние галактики содержали меньше пыли, поглощающей ультрафиолетовое излучение.
Авторы нового исследования решили проверить другую версию: что пыль все-таки была, но по своим свойствам отличалась от привычной межзвездной пыли современных галактик. В юной Вселенной основным источником пыли были взрывы сверхновых: когда массивные звезды погибают, они выбрасывают в космос облака вещества, из которых формируются пылевые частицы. Однако ударные волны внутри их остатков разрушают самые мелкие пылевые зерна, оставляя преимущественно крупные частицы. Такая пыль хуже поглощает ультрафиолет, из-за чего галактики выглядят намного ярче.
Чтобы проверить гипотезу, исследователи построили физическую модель. Она учитывала состав пыли, ее распределение внутри галактик и то, как свет проходит через неоднородную межзвездную среду. В отличие от предыдущих сценариев, где пыль предполагалось буквально «выдуть» из галактик мощными потоками газа, новая модель показала, что галактики могли оставаться богатыми газом и пылью, но все равно пропускать большое количество УФ.
Особенно интересными оказались так называемые GELDA-галактики — объекты с экстремально низким поглощением света пылью. Такие системы, по данным «Уэбба», особенно распространены в первые сотни миллионов лет после рождения Вселенной. Некоторые из них при этом содержат огромное количество газа, что плохо согласуется с идеей полного «очищения» галактики от пыли. В новой модели пыль присутствует, но ее оптические свойства сильно отличаются от привычных.
Расчеты показали, что если использовать параметры такой сверхновой пыли (меньше поглощает УФ), теоретические модели начинают хорошо совпадать с данными наблюдений. Причем для этого не нужно предполагать экстремально высокую скорость звездообразования, поскольку пыль просто оказывается менее эффективным экраном.
Таким образом, в ранней Вселенной мог происходить своеобразный переход эпох: сначала галактики содержали пыль, порожденную почти исключительно сверхновыми, а позже — когда среда обогащалась тяжелыми элементами — начинал работать другой механизм роста пылинок уже внутри межзвездного газа. Именно этот переход, по мнению ученых, может объяснить избыток ярких галактик в первые сотни миллионов лет после Большого взрыва.
Если выводы авторов научной работы, опубликованной на сервере препринтов Корнеллского университета, верны, наше представление о первых галактиках во Вселенной изменится. Более того, часть обнаруженной пыли могла остаться от самых первых звезд в космосе (Population III) — гипотетических светил первого поколения, существование которых до сих пор напрямую не подтверждено.
Telegram 
Дзен 
VK Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Мы много знаем о том, как цивилизации до нас строили дома и дороги, но с объектами материальной культуры дела обстоят сложнее. Ремесленные техники часто хранились в строгом секрете и могли быть случайно утрачены при неудачном стечении обстоятельств. Так случилось с ювелирной техникой цзинь чжэ сы.
Японские исследователи выловили у берегов Окинавы пластиковую бутылку с узким горлышком, внутри которой сидел большой живой краб. В итоге ученые смогли найти ответы на несколько возникших в связи с этой находкой вопросов: как краб попал в бутылку, сколько там находился и как ему удалось выжить?
Ученые Южного федерального университета исследовали новую светочувствительную молекулу и обнаружили, что она ведет себя совсем не так, как ожидалось. Благодаря необычным свойствам она может стать основой для создания умных материалов, сенсоров и лекарств, которые будут активироваться светом именно там, где нужно, например, для борьбы с опасными бактериями.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии