• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
2 сентября, 11:01
Любовь С.
96

Астрономы объяснили резкое замедление рождения звезд во Вселенной

❋ 4.6

За последние 4,5 миллиарда лет темп рождения новых светил упал почти в 2,5 раза. При этом запасы атомарного водорода — главного газа, из которого галактики образуют звезды — сократились лишь незначительно. Причина замедления, по мнению ученых, связана с менее эффективным переходом газа именно в молекулярный водород.

Область звездообразования RCW 106, расположенная примерно в 12 000 световых годах от Земли / © ESO / M. Mattern et al.

Атомарный водород — важнейшее звено в круговороте вещества в галактиках. Газ в них существует в разных формах: атомарный (H I) и молекулярный (H₂). Атомарный может переходить в молекулярный, из которого затем формируются светила. Поскольку темп звездообразования и количество молекулярного водорода в наблюдаемой Вселенной снижаются, ученые хотят понять, не истощается ли столь же быстро запас атомарного водорода.

Проверить это было непросто. Сигнал H I можно обнаружить по радиоизлучению на длине волны 21 сантиметр, однако на космологических расстояниях он слишком слаб, чтобы надежно регистрировать его у большинства отдельных галактик. Предыдущие исследования опирались на небольшие выборки, что ограничивало точность. 

Объединив данные, полученные с помощью радиотелескопа FAST и спектроскопического обзора DESI, авторы нового исследования проанализировали 2 473 945 галактик. DESI предоставил точные красные смещения галактик — смещение спектральных линий галактики в сторону более длинных волн, по которому можно оценить расстояние до галактик и то, как давно мы видим их свет, а FAST — спектры излучения атомарного водорода.  

Поскольку отдельная галактика на больших расстояниях выглядит тусклой, ученые применили спектральное сложение. Сначала спектры галактик «выравнивали» с учетом их красных смещений, чтобы сигнал атомарного водорода у всех оказался в одном месте. Затем спектры складывали. При сложении спектров случайные помехи ослабевают, а слабый сигнал H I становится заметнее. 

Следом галактики разделили по звездной массе и измерили среднюю долю атомарного водорода — отношение массы H I к массе светил. Доля сильно зависит от массы: у более массивных галактик запас атомарного водорода ниже. 

При этом содержание H I в галактиках менялось слабо. Сравнивая современные галактики одной и той же звездной массы с галактиками, которые мы видим такими, какими они были 4,5 миллиарда лет назад, ученые обнаружили, что доля атомарного водорода в них изменилась менее чем в 1,6 раза. Причем такая стабильность характерна для галактик разных масс. 

Для оценки общего количества атомарного водорода рассчитали его космическую плотность — долю этого газа во всем веществе галактик. Выяснилось, что за последние 4,5 миллиарда лет она уменьшилась всего в 1,35 раза. После дополнительных поправок на особенности выборки и возможное смешение сигналов соседних галактик снижение оказалось еще слабее — примерно в 1,12 раза. Для сравнения, темп звездообразования за тот же период упал почти в 2,5 раза. 

Значит, даже когда новых звезд рождается сильно меньше, этот резервуар остается относительно стабильным. Ключевые изменения, судя по всему, происходят на следующем этапе, когда атомарный газ переходит в молекулярный. 

Одной из причин, по мнению авторов научной работы, опубликованной в журнале Nature Astronomy, может быть ослабление притока вещества из окружающего пространства: вместе с ним меняются условия в галактических дисках, что необходимы для образования молекулярного газа. 

В массивных галактиках дополнительную роль могут играть горячий газ вокруг них и активные ядра галактик, которые затрудняют поступление холодного вещества к дискам. Таким образом, со временем газ в галактиках стал не столь эффективно превращаться в молекулярный водород — непосредственно сырье для звездообразования.

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
2 сентября, 07:50
Марк Чернов

Инженеры компании HONOR выпустили смартфон с кремний-углеродной батареей на 7000 миллиампер-часов, сохранив толщину устройства в пределах 7,8 миллиметра. Разработка доказала, что переход на кремниевые аноды окончательно решил проблему громоздких аккумуляторов высокой емкости.

2 сентября, 06:17
Мария Азарова

Растительные продукты из бобовых позволяют получать белок и другие питательные вещества без сложной переработки сырья, но их распространению мешают в том числе привычки потребителей и требования к текстуре. Исследователи из Щвейцарии нашли способ изменить структуру цельных бобовых так, чтобы она стала более мясистой, плотной и устойчивой к пережевыванию.

1 сентября, 09:22
Илья Гриднев

Ученые проанализировали результаты миллионов столкновений на Большом адронном коллайдере за восемь лет и нашли статистические намеки на рождение пар бозонов Хиггса. Фиксация феномена докажет способность частиц взаимодействовать друг с другом и поможет оценить стабильность Вселенной.

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

29 августа, 16:51
Александр Березин

Госдолг США достиг 40 триллионов долларов и растет все быстрее и быстрее. На Западе переполох: при таких размерах его не выплатить. Следовательно, полагают многие, надо решить проблему как древние шумеры — долг обнулить и начать занимать заново. Рецепт кажется здравым, но есть нюансы. Причем поучительнее всего они даже не для Штатов, а, как ни странно, именно для России.

26 августа, 17:59
МАИ

Ребенок легче взрослого, быстрее осваивается в новой обстановке и обладает пластичной нервной системой — значит, невесомость он перенесет проще. Это рассуждение звучит убедительно ровно до тех пор, пока ребенка считают уменьшенной копией взрослого. На самом деле его скелет еще набирает прочность, мышцы учатся работать вместе с нервной системой, вестибулярный аппарат настраивает ощущение положения тела, а органы и ткани проходят этапы, которые нельзя повторить после завершения роста. Если в этот период убрать постоянную нагрузку земного притяжения, организм будет не только приспосабливаться к новой среде: он станет формироваться внутри нее. Каким получится результат, медицина сегодня не знает: длительных орбитальных исследований с участием несовершеннолетних не проводилось.

9 августа, 19:34
Марк Чернов

Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий