Как собирались галактики и эволюция металлов

Астрономы измерили содержание элементов в галактиках, которые датируются примерно от 1,7 до 4,5 млрд лет после Большого взрыва, и обнаружили, что в целом процессы производства элементов протекает примерно в таких же масштабных соотношениях, как и в локальной Вселенной.

Об этом рассказывают в Гарвард-Смитсоновском астрофизической центре (CfA).

Астрономы называют все тяжелее гелия элементы "металлами", даже элементы, которые обычно встречаются в газообразной форме. Во время Большого взрыва были созданы только водород и гелий (и немного лития), тогда как все "металлы" впоследствии были созданы в звездных процессах.

Обилие металлов в межзвездной среде (МЗС) галактик — металличность галактик — таким образом количественно определяет коллективные звездные процессы, которые управляют эволюцией галактик.

Выявлено, что металличность газообразной фазы МЗС (за исключением макрочастиц) тесно связана с историей звездообразования галактики и может быть определена с помощью оптических спектроскопических наблюдений атомных линий, особенно ярких линий ионизированного кислорода и неона.

Другим ключевым процессом, определяющим металличность, является поток газа как из галактики, вызванный сверхновыми или иными процессами, так и в галактику из межгалактического среды.

Вопрос о том, как металличность галактик менялась в течение космического времени, стал одним из самых интересных в космологии, поскольку он позволяет проследить, как звезды влияли на элементный состав Вселенной примерно тринадцать миллиардов лет с момента их появления, около сотни или более миллионов лет после Большого взрыва.

Астроном CfA Моеган Азади является членом команды, которая проводит опрос MOSDEF — четырехлетнюю программу с использованием Многообъектного спектрометра для инфракрасных исследований (MOSFIRE) на телескопе Кек I для получения оптических спектров около 450 галактик в эпохи от 1,7 до 4,5 млрд лет после Большого взрыва.

Астрономы измерили металличность каждой галактики в выборке и пришли к выводу, что многие соотношения, касающиеся металичности в локальном Вселенной, также применимы в эти ранние времена. Например, соотношение между металличностью галактики и массой звезд примерно такое же, как и корреляция между металличностью и скоростью звездообразования.

Эти важные новые результаты сигнализируют о том, что процессы, которые регулируют рост количества элементов в галактиках, будь то потоки газа или звездообразование, продолжались примерно в той же форме как минимум последние двенадцать миллиардов лет.

! Читайте еще интересные новости о космосе на сайте или следите за ними на Facebook.