В галактиках-«подростках» нашли никель в необычной форме

Спектр галактики дает астрономам возможность понять, что происходило с ней в прошлом и какое у нее может быть будущее — например, долго ли еще продлится звездообразование. Тем не менее ученые не всегда могут объяснить, почему в нашем Млечном Пути продолжают появляться новые звезды, а некоторые другие галактики уже «умерли».

Чтобы понять их эволюцию, астрофизики изучают далекие галактики, а именно — галактики на ранних этапах их эволюции. Данные для нового исследования собрал летом 2023 года космический телескоп «Джеймс Уэбб». На протяжении 30 часов он вел наблюдения за 33 далекими галактиками.

Посмотрев на собранные данные, международная группа ученых под руководством астрофизиков из Северо-Западного университета (США) сделала необычный ход. Исследователи «сложили» спектры 23 галактик, чтобы получить «портрет» галактики-«подростка» с красным смещением z ~ 2-3 и активным звездообразованием.

«Такой подход стирает особенности отдельных объектов, зато дает нам представление о среднестатистической галактике. А также позволяет увидеть менее заметные их черты», — объяснила Аллисон Стром, руководительница исследования. Работа опубликована в The Astrophysical Journal Letters.

В объединенном сверхглубоком спектре ученые выявили наличие в галактиках восьми элементов: водорода, гелия, азота, кислорода, кремния, серы, аргона и никеля. Особенно удивил никель.

По словам Аллисон Стром, даже в близлежащих галактиках астрономы не видят никель. Во-первых, для этого его должно быть довольно много. Во-вторых, необходимы подходящие условия — элемент должен быть в газообразной форме.

Еще одно открытие: галактики-«подростки» оказались аномально горячими. Обычно самые жаркие области галактик достигают температуры примерно 9700 градусов Цельсия. А тут температура превысила 13 350 градусов.

«Это еще одно доказательство того, насколько сильно отличались [от современных] галактики, когда они были моложе», — объяснила Стром. Опубликованная работа — первая в цикле исследований, проведенных в рамках обзора CECILIA, программы, направленной на изучение «химической ДНК», как ее называет Стром, далеких галактик.