Это подтвердило гипотезу о том, почему скорость звездообразования в ближайших к нам галактиках постепенно падает
Измерение массы нейтрального водорода в нескольких тысячах далеких галактик показало, что его текущих и будущих запасов может хватить на формирование новых звезд лишь в течение двух миллиардов лет. Статью с описанием измерений опубликовал научный журнал Nature.
"Мы выяснили, что масса водорода в галактиках, которые существовали на излете эпохи максимально высокой скорости формирования звезд, была примерно в 1,5 раза больше, чем масса всех их звезд в то время. Примерно через 1,5–2 миллиарда лет эти запасы закончились из-за того, что прекратился приток газа из межзвездной среды", – пишут исследователи.
Все галактики окружает не пустота, а так называемая межгалактическая среда. Ее заполняет крайне разреженный газ, который состоит преимущественно из водорода с небольшой примесью гелия. Ученые считают, что эта холодная материя, сосредоточенная вдоль невидимых нитей вселенской "паутины" из темной материи, представляет собой главный источник водорода и гелия – элементов, которые нужны для формирования новых звезд в активных галактиках.
Газ из межгалактической среды постоянно взаимодействует с материей, которую выбрасывает из соседних галактик в результате вспышек сверхновых, а также активности сверхмассивных черных дыр. От характера их перемешивания и движения, как считают ученые, зависит дальнейшая эволюция этих "звездных мегаполисов".
Наблюдения за этим процессом показывают, что выбросы черных дыр и сверхновых практически полностью подавили процессы звездообразования примерно в половине близких к нам галактик. Ученые предполагают, что это связано как с разогревом запасов холодного газа и пыли внутри них, так и с тем, что их выбросы мешают материи межгалактической среды "падать" на галактики и пополнять их запасы звездных стройматериалов.
Почему пропали "стройматериалы" для звезд
Чтобы прояснить, почему это происходит, астрономы под руководством астрофизика из Национального центра радиоастрономии (Индия) Адитьи Чоудури исследовали галактики, свет от которых идет до Земли от 7 до 11 млрд лет. Благодаря столь большой дистанции мы видим эти галактики в том состоянии, в котором они находились примерно через 4,5–7 млрд лет после Большого взрыва.
Наблюдения за этими объектами показывают, что в ту эпоху звезды во всей Вселенной образовывались примерно в десять раз чаще, чем сейчас. Причем почему это было так, ученые пока не знают. Чоудури и его коллеги попытались выяснить это, измерив количество нейтрального водорода внутри этих галактик.
Раньше астрономы уже неоднократно пытались решить эту задачу. Однако из-за большого расстояния до отдельных галактик подобным измерениям недоставало необходимой точности.
Индийские астрофизики решили эту проблему. Они объединили данные по структуре спектра почти восьми тысяч галактик схожего строения, размеров и других свойств, удаленных от Земли примерно на одинаковое расстояние. Это позволило им усилить полученный сигнал в 90 раз и измерить то, как много нейтрального водорода в среднем было в каждом наборе галактик.
Оказалось, что общая масса нейтрального водорода в этих галактиках была примерно сопоставима с массой всех их звезд. Учитывая высокую скорость формирования новых светил внутри них, такого количества водорода будет недостаточно для того, чтобы поддерживать такой же темп на протяжении более чем двух миллиардов лет.
Что интересно, количество водорода в этих наборах галактиках плавно снижается вместе со скоростью формирования звезд по мере уменьшения расстояния между ними и Землей. Это говорит в пользу того, что главная причина угасания звездообразования в близких к нам галактиках – ослабление притока газа из межзвездной среды.
По информации https://nauka.tass.ru/nauka/9719681
