Обсерватории ALMA и VLT говорят о переизбытке крупных звёзд в галактиках со вспышками звездообразования
Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики — The Universe Times | 14.08.2018

Scroll to top

Top

Нет комментариев

Обсерватории ALMA и VLT говорят о переизбытке крупных звёзд в галактиках со вспышками звездообразования

Обсерватории ALMA и VLT говорят о переизбытке крупных звёзд в галактиках со вспышками звездообразования
shortstoryf

Астрономы, использующие в своей работе обсерватории ALMA и VLT, обнаружили, что и галактики со вспышками звездообразования в ранней вселенной, и области активного формирования звёзд в соседних к нам галактиках содержат намного более высокое количество крупных звёзд по отношению к более спокойным областям космоса. Эти результаты бросают вызов современным идеям о том, как развивались галактики, и изменяют наше понимание истории звездообразования и создания химических элементов.

Исследуя отдалённые уголки вселенной, команда учёных во главе с астрономом Чжи-Юй Чжаном из Эдинбургского университета с помощью решётки ALMA смогла исследовать соотношение крупных звёзд в четырёх далёких галактиках. Все они богаты газом и имеют области активного рождения новых звёзд.

Галактиками со вспышками звездообразования называют такие галактики, которые в тот момент, когда мы их наблюдаем, испытывают в себе эпизоды интенсивного рождения новых звёзд. Скорость, с которой новые звёзды формируются, может быть в сто или более раз больше этого же показателя для Млечного пути. Крупные звёзды в этих галактиках испускают ионизирующее излучение, потоки различных частиц и даже могут взрываться в виде сверхновых. Всё это существенно влияет на динамическое и химическое развитие среды вокруг них. Изучение распределения массы звёзд в этих галактиках может больше сказать нам об их собственном развитии, а также о развитии вселенной в целом.

Галактика со вспышками звездообразования

Галактика со вспышками звездообразования, представление художника. Источник:

Изучаемые в этом исследовании галактики наблюдаются нами в том возрасте, когда сама вселенная была намного моложе, чем сейчас. Поэтому, можно с уверенностью сказать, что видимые галактики являются молодыми и вряд ли подвергались процессам звездообразования множество раз.

Чжан и его команда разработали новый метод, аналогичный радиоуглеродному датированию, чтобы измерить присутствие различных типов моноокиси углерода в четырёх очень далёких, покрытых пылью галактиках. Они изучили соотношение двух типов моноокиси, содержащие различные изотопы.

Метод радиоуглеродного датирования используется для определения возраста объекта, содержащего органический материал. Измеряя количество изотопа углерода-14, который является радиоактивным, и содержание которого постепенно уменьшается, можно вычислить, когда животное или растение погибло. Изотопы, используемые в исследовании ALMA, углерод-13 и кислород-18, стабильны, а их количество постоянно увеличивается во время жизни галактики. Это связано с тем, что они синтезируются посредством термоядерных реакций в ядрах звёзд.

Как становится ясно, эти различные формы молекул называют изотопами, друг от друга они отличаются числом нейтронов. Молекулы моноокиси углерода в этом исследовании являются примером таких разновидностей, потому что у стабильного изотопа углерода может быть 12 или 13 нуклонов в ядре, а стабильный изотоп кислорода может иметь 16, 17 или 18 нуклонов.

«Изотопы углерода и кислорода имеют различное происхождение. Кислород-18 образуется в более крупных звёздах, а углерод-13 образуется в меньших звёздах и звёздах средней массы», — объясняет Чжан.

Благодаря новому методу команда смогла буквально всмотреться в пыль в этих галактиках и впервые оценить массы их звёзд.

Дело в том, что масса звезды является наиболее важным фактором, определяющим то, как она будет развиваться. Крупные звёзды светят намного ярче и имеют короткие жизни, а менее крупные, как Солнце, излучают меньше энергии, но живут в течение миллиардов лет. Зная пропорции звёзд различной массы в галактиках, можно понять процессы формирования и развития галактик за всю историю вселенной. Следовательно, это даёт нам решающее понимание о химических элементах, которые доступны для формирования новых звёзд и планет. В конечном счете, это может привести к пониманию возникновения из этих объектов чёрных дыр, которые могут объединиться в сверхмассивные объекты, которые мы наблюдаем в ядрах многих галактик.

«Отношение кислорода-18 к углероду-13 примерно в десять раз выше в галактиках со вспышками звездообразования в ранней вселенной, по сравнению с галактиками, как Млечный путь. Это означает, что крупных звёзд в далёких галактиках намного больше», — Донателла Романо, соавтор работы из Обсерватории астрофизики и космических наук в Болонье.

Открытие ALMA соответствует другому открытию в локальной вселенной. Команда, возглавляемая Фабианом Шнейдером из Оксфордского университета в Великобритании, провела спектроскопические измерения с помощью VLT восьмисот звёзд в гигантской области звездообразования под названием туманность Тарантул в Большом Магеллановом Облаке чтобы исследовать полное распределение звёзд по возрастам и начальным массам.

«Мы обнаружили примерно на тридцать процентов больше звёзд, чем ожидалось, с массами, которые в тридцать раз превышают массу Солнца, и приблизительно на семьдесят процентов больше звёзд, масса которых превышает солнечную в шестьдесят раз. Наши результаты бросают вызов ранее предсказанным пределам массы рождающейся звезды (сейчас это значение равно 150 масс Солнца) и даже предполагают, что звёзды могут рождаться с массами, превышающими Солнце в 300 раз», — объясняет Шнейдер.

«Наши результаты заставляют подвергать сомнению наше же понимание космической истории. Астрономы, создающие модели вселенной, теперь должны отступить назад к исходной точке и начать всё заново», — Роб Ивисон, соавтор статьи.

По информации Европейской Южной Обсерватории.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам:

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Лицензия Creative Commons «The Universe Times» Google