• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
27 апреля, 08:25
Любовь С.
649

Галактики — спутники Млечного Пути оказались «архивом» ранней Вселенной

❋ 4.5

На окраинах Млечного Пути могут скрываться сотни «невидимых» галактик — спутников. К такому выводу астрофизики пришли, смоделировав рождение самых тусклых карликовых систем во Вселенной. Теперь ученые смогут понять, сколько на самом деле галактик окружают Млечный Путь, а также проверить теории о темной материи и первых этапах космической истории.

Карта распределения темной материи: гало Млечного Пути и Андромеды, увеличенный участок с небольшим сгустком ранней Вселенной и формирование ультраслабой карликовой галактики в двух сценариях излучения. / © J Sureda/A Fattahi/S Brown/S Avraham

Карликовые галактики — одни из самых маленьких и древних известных галактических структур. Многие из них содержат совсем немного звезд, иногда всего несколько сотен или тысяч. При этом они почти полностью состоят из темной материи и считаются идеальными лабораториями для изучения невидимой массы Вселенной и формирования первых светил, рожденных вскоре после Большого взрыва. 

Нашу галактику, как известно, окружает множество малых и зачастую незаметных спутников. Причем за последние двадцать лет их количество резко возросло: от нескольких «классических» карликов до примерно 65 подтвержденных объектов. Особенно интересны так называемые «невидимые» системы — чрезвычайно тусклые галактики, которые трудно заметить даже современными телескопами. 

Как ранее писал Naked Science, их количество может варьироваться от 80 до 100, однако некоторые исследователи полагают, что на деле их много больше. Отсюда также возникает вопрос: почему одни небольшие темные гало смогли сформировать звезды и стать галактиками, а другие так и остались полностью темными? 

Чтобы проследить эволюцию 65 карликовых гало массой от десяти миллионов до пяти миллиардов масс Солнца, авторы новой научной работы разработали серию компьютерных симуляций LYRA. Разрешение модели оказалось настолько высоким, что исследователи смогли отслеживать формирование отдельных звездных систем массой всего порядка четырех солнечных. Подход позволил увидеть процессы, которые обычно теряются в более грубых космологических моделях. 

Ключевым элементом исследования стало изучение раннего ультрафиолетового фона — так называемого излучения Лаймана-Вернера, которое существовало в ранней Вселенной еще до завершения эпохи реионизации. Напрямую водород оно не ионизирует, но разрушает молекулы H₂, играющие важную роль в охлаждении газа. Именно молекулярный водород помогает облакам терять тепло, сжиматься и запускать рождение звезд. Если же он разрушается, газ остается слишком теплым и разреженным, а звездообразование резко подавляется.   

Ученые рассмотрели два сценария: в первом ранний фон был слабым, во втором — более интенсивным. Разница между ними проявилась уже на стадии формирования первых структур. При слабом излучении даже небольшие гало могли накапливать холодный газ и зажигать звезды. В более жестком сценарии порог резко сдвигалася почти на порядок: для запуска звездообразования требовались куда более массивные системы. 

Это означает, что немалая часть потенциальных карликовых галактик в ранней Вселенной могла просто не зажечься и до сих пор оставаться темной. На популяцию спутников Млечного Пути это влияет напрямую: их количество и распределение по яркости чувствительны к условиям, существовавшим, когда Вселенной было всего несколько сотен миллионов лет. 

Симуляции также показали, что самые тусклые галактики имеют общий нижний предел звездной массы — около тысячи солнечных. Такие системы формируются очень быстро: они переживают всего один короткий всплеск звездообразования, после чего первые вспышки сверхновых выбрасывают газ из гравитационной ловушки, полностью останавливая дальнейшее рождение светил. Более массивные карликовые галактики при этом могут продолжать формировать звезды дольше и в целом лучше переживают эпоху реионизации.  

Результаты работы, опубликованной в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, показали, что современные спутники Млечного Пути — не просто остатки древних структур, а своеобразная летопись условий, царивших в ранней Вселенной. Их количество, яркость и даже сам факт существования напрямую зависят от того, что происходило в первые сотни миллионов лет после Большого взрыва.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Любовь С.
Автор освещает темы из разных областей науки, включая астрономию, палеонтологию и генетику. Пишет о научных открытиях, природных явлениях и эволюционных процессах.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
24 июля, 11:13
Игорь Байдов

Правильно подобранные звуковые последовательности способны не только стимулировать рост растений, но и влиять на их урожайность. К такому выводу пришли авторы нового исследования. Они разработали технологию, которая позволяет воздействовать на процессы развития растений через акустические сигналы без использования генной инженерии или химикатов. В экспериментах добились повышения урожайности мяты, сои, болгарского перца и конопли.

25 июля, 10:46
Александр Березин

Формально почти вся программа тринадцатого полета самой большой ракеты в истории выполнена. Однако испытания показали неполную отлаженность ключевого элемента системы. SpaceX оказывается в ситуации действительно плотных сроков: до намеченного возвращения людей на Луну всего два года и два месяца.

24 июля, 12:05
Андрей Серегин

Сегодня на земле существует примерно 7500 языков, однако ученые давно подозревали, что в прошлом их было значительно больше. Международная группа лингвистов реконструировала историю языкового разнообразия за последние 12 тысяч лет и пришла к выводу, что человечество уже пережило «золотой век» языков, после которого их число начало быстро сокращаться.

24 июля, 11:13
Игорь Байдов

Правильно подобранные звуковые последовательности способны не только стимулировать рост растений, но и влиять на их урожайность. К такому выводу пришли авторы нового исследования. Они разработали технологию, которая позволяет воздействовать на процессы развития растений через акустические сигналы без использования генной инженерии или химикатов. В экспериментах добились повышения урожайности мяты, сои, болгарского перца и конопли.

25 июля, 10:46
Александр Березин

Формально почти вся программа тринадцатого полета самой большой ракеты в истории выполнена. Однако испытания показали неполную отлаженность ключевого элемента системы. SpaceX оказывается в ситуации действительно плотных сроков: до намеченного возвращения людей на Луну всего два года и два месяца.

22 июля, 12:28
КАИ

Ученые КНИТУ-КАИ предложили усовершенствованную пресс-форму для компрессионной консолидации в вакууме композиционных материалов и пластмасс с герметичной внутренней полостью. Изобретение относится к области обработки материалов давлением при воздействии вакуума, в частности к устройствам с герметичной внутренней полостью для компрессионной консолидации термопластичных композиционных материалов.

9 июля, 13:06
Редакция Naked Science

Видеосервисы стали неотъемлемой частью жизни россиян. В 2026 году охваты большинства платформ продолжают расти, в том числе YouTube.

1 июля, 11:54
Марк Чернов

Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.

19 июля, 20:09
Александр Березин

Очереди на заправках стали привычным явлением в России, а на фоне информационного вакуума от властей о конкретных показателях производства бензина в июне население вынуждено ориентироваться на слухи. Все это выглядит довольно странно, но есть нюанс: скорее всего, кризис уже начинает выдыхаться. Как именно мы это выяснили?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий