Черные дыры добавили ранним галактикам массивности и яркости
Когда телескоп «Джеймс Уэбб» заглянул в глубокое прошлое Вселенной, почти сразу после Большого взрыва, он обнаружил там множество массивных галактик. Это было неожиданно и не укладывалось в Стандартную космологическую модель. Некоторые решили, что ее пора исправлять. Однако большой международный коллектив ученых, проанализировавших данные обзора CEERS, предложил объяснение несоответствию теории и наблюдений.
Массивные галактики, расположенные на большом красном смещении, представляют собой особенно интересный случай. Они позволяют понять, как за короткое, по меркам космоса, время образовалось большое количество звезд и какие процессы этим управляли. Астрономы приложили немало усилий, чтобы изучить процесс наращивания звездной массы галактик.
Точные оценки звездных масс галактик на красном смещении до пяти получены по данным телескопов «Хаббл» и «Спитцер». «Джеймс Уэбб» позволил углубиться дальше в прошлое. Одно из удивительных открытий — множество ярких в ультрафиолетовом диапазоне галактик на красном смещении восемь и больше. Это может говорить об ином механизме звездообразования и взаимодействии звезд со средой в ранней Вселенной.
Эти прямые наблюдения не укладывались в модели. Чтобы понять, почему так, астрономы проанализировали спектры очень массивных галактик на красном смещении от четырех до восьми по данным обзора CEERS («Досрочный выпуск научного исследования космической эволюции»). Результаты опубликованы в издании The Astrophysical Journal.
Согласно последним исследованиям, ранние галактики, которые кажутся более массивными, содержат в себе черную дыру. Она быстро поглощает окружающий газ, и трение в этих газовых потоках порождает дополнительное тепловое и световое излучение, помимо того, что исходит от звезд. В результате наблюдателю кажется, что в галактиках гораздо больше звезд, а значит, они более массивные. За характерные цвет и размер их называют маленькими красными точками. Если исключить их из анализа, оставшиеся ранние галактики будут уже не такими массивными, что укладывается в предсказания Стандартной модели. Так что говорить о ее ошибочности преждевременно, полагают авторы работы.
«По сути, мы не видим кризиса Стандартной космологической модели. Если у вас есть теория, испытанная временем, нужны действительно веские основания, чтобы ее опровергнуть. В любом случае это не так просто», — отметил в интервью пресс-службе Стивен Финкельштейн, профессор астрономии в Техасском университете в Остине (США), руководитель обзора CEERS, реализованного по программе телескопа «Джеймс Уэбб».
Но все же проблема не решена окончательно. По словам ведущего автора статьи Катерины Шворовски, ученые насчитывают в два раза больше далеких галактик, чем это следует из теории. Одно из возможных объяснений — звездообразование в ранней Вселенной шло гораздо быстрее, чем сейчас.
Звезды образуются из достаточно остывшего газа, который сжимается под действием гравитации. По мере сжатия он снова нагревается, создавая внешнее давление. В нашем регионе космоса эти разнонаправленные силы замедляют звездообразование. А вот в ранней Вселенной, более плотной, чем сейчас, наоборот, согласно некоторым теориям, выдувание газа шло тяжелее, что ускоряло процесс.
В то же время ученые изучили спектры маленьких красных точек по данным обзора CEERS и других наблюдений быстродвижущегося водородного газа, что служит признаком аккреционного диска черной дыры. Они подтвердили предположение о том, что излучение от этих компактных красных источников исходит от газа, бурлящего вокруг черных дыр, а не звезд.
Получается, галактики не такие массивные, как думали изначально. Для подтверждения этих построений нужны новые наблюдения, но уже понятно, что процесс звездообразования нуждается в новых идеях. Следовательно, по мнению Шворовски, интрига сохраняется.
Telegram 
Дзен 
VK 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.
Ученые Томского политехнического университета совместно с коллегами из Китая предложили универсальный подход для определения с высокой точностью так называемой внутримолекулярной потенциальной функции — информация о ее свойствах позволяет делать прогноз поведения молекулы в различных условиях. Новый подход подходит для самых разных многоатомных молекул. В будущем он позволит точнее предсказывать спектры и динамику молекул как в условиях атмосфер планет Солнечной системы, а также более точно моделировать химические процессы на квантовом уровне.
Звезды типа Солнца в конце жизни превращаются в пульсирующего красного гиганта, а потом – в белого карлика. Ранее считали, что на этом этапе их планеты становятся слишком холодными, ведь белый карлик светит слабо. Новые наблюдения показали, что все намного сложнее и планета может даже прибавить свою температуру. Примерно в 80 световых годах от Земли лежит белый карлик WD 1856. Хотя он всего вдвое легче Солнца, по размерам близок к нашей планете (примерно на треть больше). За счет этого у него огромная плотность, поэтому, несмотря на отсутствие в нем термоядерных реакций (топливо уже кончилось), поверхность этой «мертвой» звезды разогрета почти до пяти тысяч градусов.
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.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
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.
Астрономы провели длительную радиодиагностику межзвездного объекта 3I/ATLAS и не нашли признаков искусственных технологий. Наблюдение окончательно подтвердило естественную природу ледяного тела, хотя ученые изначально не ожидали сенсации.
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