Звезды далеких галактик оказались массивнее наших близких соседей

С того момента, как астрономы поняли, что самые далекие светила собираются в собственные галактики, отдельные от нашей, принято считать, что их звездные популяции заметно не различаются. Разумеется, одни галактики могут быть более старыми, так что многие звезды в них уже проэволюционировали. Но начальная функция масс (НФМ) — пропорция больших, средних и мелких звезд при рождении, — как предполагается, универсальна.

Однако недавно профессор Копенгагенского университета Чарльз Стейнхардт (Charles Steinhardt) и его коллеги провели новый анализ наблюдений более чем за 140 тысячами далеких галактик. Работа показала, что их НФМ в среднем больше, чем у Млечного Пути и соседних галактик. Об этом ученые пишут в статье, опубликованной в свежем номере The Astrophysical Journal.

Масса звезд — пожалуй, самая главная их характеристика. Именно она определяет характер и всю эволюцию звезды вплоть до смерти. Так, небольшие светила становятся тусклыми и почти «бессмертными» белыми карликами, а крупные могут взорваться сверхновой и превратиться в нейтронную звезду или даже в черную дыру. Именно поэтому знание распределения звездных масс так важно в понимании состава и динамики галактик.

Однако для определения массы далекой звезды нужно хотя бы ее увидеть, а другие галактики настолько далеки, что лишь самые мощные инструменты способны различить в них самые яркие звезды. Такие данные, собранные в масштабном каталоге COSMOS (Cosmic Evolution Survey), проанализировали датские астрофизики совместно с коллегами из США.

Для работы они использовали записи более чем миллиона наблюдений за звездами свыше 140 тысяч далеких галактик — как сравнительно близких, так и находящихся на крайне большом удалении, вплоть до 12 миллиардов световых лет. Заметим, они не столь далеки, как самые древние галактики, известные на сегодня.

Авторы рассмотрели спектр таких наблюдений, поскольку он во многом зависит от массы звезд: скажем, более крупные интенсивнее излучают в сине-голубой части спектра, а небольшие — в желто-красной. Статистика показала, что масса звезд в далеких галактиках в среднем больше, чем в Млечном Пути и его локальном окружении, причем с удалением эта разница только увеличивается.

Любопытно, что этому тренду соответствует и различие в характере звездообразования. Галактики, полные массивных звезд, быстрее вырабатывают «внутренние ресурсы» и прекращают рождение новых светил, тогда как сравнительно умеренные галактики продолжают этот процесс еще долгое время.