В галактическом газе наблюдается различное распределение тяжелых элементов: синий указывает на дефицит, красный — на богатство. Фото: Т. Хаякава/Ю. Фукуи, Университет Нагои
Инновационное исследование происхождения облаков промежуточной скорости (IVC) бросает вызов 20-летней теории и предполагает новую эру исследований дальнего космоса.
Исследователи из Нагойского университета в Японии обнаружили, что в IVC содержится гораздо меньше тяжелых элементов, чем сообщалось ранее. Их результаты показывают, что вместо того, чтобы материалы постоянно перерабатывались, как вода в фонтане, частицы, из которых состоят облака, возникли за пределами нашей галактики. Группа опубликовала свои выводы в «Ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества».
IVC — это тип межзвездного облака, характеризующийся своей скоростью. Они встречаются на высоте тысяч световых лет по всему Млечному Пути. Газовые облака важны, потому что они являются источниками элементов, которые способствуют образованию звезд и созданию планетных систем.
В традиционной модели элементы выбрасываются обратно в межзвездную среду, когда звезды умирают в результате событий, называемых сверхновыми. Этот материал затем вновь включается в газовые облака. Согласно этой модели, тяжелые элементы в ИВК генерируются в результате реакций ядерного синтеза и взрывов сверхновых в нашей галактике.
Используя карту пыли со спутника «Планк» и карту радиоволн, излучаемых водородом, Такахиро Хаякава и Ясуо Фукуи из Университета Нагои перевернули эту теорию, создав первую точную карту, подробно описывающую распределение содержания тяжелых элементов в газовых облаках, падающих в Галактику. Самолет.
Галактическая плоскость — это плоская структура внутри галактики Млечный Путь, где концентрируются звезды, газ и пыль, а также где происходят астрономические явления, такие как звездообразование, газы «падают» в плоскость из межгалактической среды под действием гравитации.
Анализируя ВАВ и высокоскоростные облака, исследователи с удивлением обнаружили, что содержание тяжелых элементов в ВАВ отличается от содержания в предыдущих моделях. Их открытие бросает вызов традиционной модели галактического фонтана — теоретической основе, используемой для описания круговорота газа в нашей галактике.
«Модель Галактического фонтана описывает цикл газа, который выбрасывается из Галактической плоскости в результате таких событий, как взрывы сверхновых, а затем возвращается обратно, подобно тому, как фонтан постоянно повторно использует воду», — сказал Хаякава. «Исследователи часто ссылаются на эту модель для объяснения IVC, потому что они считали, что эти облака имеют металличность, аналогичную металличности звезд, которые предположительно их породили».
Металличность относится к обилию элементов тяжелее гелия в астрономических объектах, таких как звезды и галактики. Хаякава продолжил: «Однако наши результаты демонстрируют гораздо более низкую металличность IVC, что позволяет предположить, что IVC состоят из первичного газа, который возник за пределами нашей галактики».
Используя данные со спутника «Планк» и самые современные методы наблюдения, основанные на ранее опубликованных картах высокого разрешения и расширенном статистическом анализе, они достигли беспрецедентной точности в своих измерениях и объеме данных.
«Это исследование призвано выйти из 20-летнего тупика в вопросе происхождения газовых облаков, падающих в галактику», — сказал Хаякава. «Это может решить давнюю дилемму, проблему G-карликов, которая гласит, что старые звезды возрастом 10 миллиардов лет в окрестностях Солнца демонстрируют высокую металличность, подобную современной металличности Млечного Пути».
Исследователи ожидают, что их исследования приведут к новым исследованиям о росте и эволюции галактики в масштабе 10 миллиардов лет. Последствия этого исследования выходят далеко за пределы нашей галактики, предлагая понимание эволюции других галактик по всей Вселенной.
Информация от: Университетом Нагои
