Молодые галактики окружены тяжелым нимбом
Галактики с большим числом молодых и еще зарождающихся звезд оказались окружены тонким «нимбом» из газа с очень высоким содержанием химических элементов тяжелее водорода и гелия, сообщает РИА «Новости» со ссылкой на публикацию американских астрономов в статьях, опубликованных в журнале Science.
Считается, что жизнь многих галактик состоит из чередующихся периодов интенсивного звездообразования и отрезков относительного затишья. Как правило, галактики «штампуют» звезды удвоенными темпами после столкновения с другими звездными скоплениями или при возрастании активности сверхмассивной черной дыры в их центре.
Группа ученых под руководством Джейсона Тамлинсона из Института космического телескопа в городе Балтимор (США) обследовала молодые галактики, в недавнем прошлом пережившие вспышку звездообразования, при помощи ультрафиолетового спектрографа COS на борту орбитального телескопа «Хаббл».
Тамлинсон и его коллеги обнаружили, что следы таких вспышек можно найти на окраинах галактики, между диском галактики и «поясом» из темной материи, который обрамляет ее внешние границы. В этой области находятся разреженные облака газа, выброшенные из родительской галактики и медленно падающие на ее диск. Изучение такого «нимба» затруднено из-за небольшой плотности газа и отсутствия источников излучения в непосредственной близости от облаков.
Авторы статьи заметили, что молекулы газов в подобном облаке поглощают часть ультрафиолетового излучения, которое прошивает его на своем пути от квазаров, сверхъярких ядер галактик, к нашей планете. Иными словами, лучи ультрафиолета от квазаров достигают орбиты Земли в «покусанном» виде, что позволяет определить свойства холодных «нимбов» галактик.
Исследователи проанализировали спектр «нимбов» и вычислили долю ионов кислорода в их составе. Кислород считается одним из самых заметных элементов облака, и его доля хорошо согласуется с концентрацией других ионов и атомов.
Оказалось, что «нимб» галактик с высокой частотой звездообразования содержит большое количество ионов кислорода, тогда как кольцо вокруг спящих звездных «мегаполисов» не может похвастаться таким богатством. По расчетам Тамлинсона и его коллег, заряженные частицы распределены равномерно по всей площади «нимба», и их концентрация резко падает при достижении границы облака.
В среднем, на «нимб» весом в 10 миллиардов масс Солнца будет приходиться примерно 100 миллионов солнечных масс кислорода. Как полагают ученые, такие облака могут содержать до 15% всего кислорода во Вселенной и до 2% от общего объема материи.
Группа ученых под руководством Тодда Триппа из Массачусетского университета в городе Амхерст (США) подробно изучила структуру и химический состав «нимба» одной из плодовитых галактик, обнаруженных в предыдущем исследовании. Авторы статьи изучили пояс газа вокруг безымянной галактики 177_9 по уже отработанной методике, изучая ультрафиолетовое излучение квазара PG1206+459.
Астрономы обнаружили в «нимбе» ионы неона, серы, азота и кислорода. По расчетам Триппа и его коллег, облако из водорода и газа простирается на 220 тысяч световых лет. Как отмечают ученые, некоторые такие ионы встречаются в этой части галактики примерно в три раза чаще, чем в материи нашего Солнца.
Значительное количество тяжелых ионов серы, кислорода и неона указывает на то, что большая часть газа в «нимбе» находится в нагретом состоянии. Как полагают исследователи, температура в горячих облаках в галактике 177_9 приближается к 316 тысячам градусов Кельвина.
Ученые считают, что их открытие потребует пересмотра современных теорий образования галактик и циркуляции газа в их пределах.
Ученым удалось обнаружить 42 пары молодых галактик и соседних с ними квазаров и изучить спектр их излучения при помощи снимков, полученных «Хабблом» и COS за весь период их работы. Как отмечают астрономы, только 30 звездных скоплений оказались плодовитыми - остальные 12 не производили новые звезды с высокой скоростью. По расчетам ученых, типичное кольцо газа при этом простирается на расстояние в 49-490 тысяч световых лет от края галактического диска. РИА «Новости»
Новости партнёров