Млечный Путь не однороден

Астрономы наблюдали за составом газов в нашей галактике и показали, что, вопреки установленным до сих пор моделям, они не являются однородно смешанными.

Об этом рассказывают в Женевском университете (UNIGE).

Для того, чтобы лучше понять историю и эволюцию Млечного Пути, астрономы изучают состав газов и металлов, из которых состоит важная часть нашей галактики. Выделяются три основных элемента: первичный газ, поступающий извне нашей галактики, газ между звездами внутри нашей галактики — обогащенный химическими элементами — и пыль, образующаяся при конденсации металлов, присутствующих в этом газе.

К этому времени теоретические модели предполагали, что эти три элемента однородно смешиваются по всему Млечному Пути и достигают уровня химического обогащения, подобного атмосфере Солнца, что называется солнечной металличностью. Сейчас группа астрономов UNIGE показывает, что эти газы перемешаны не так сильно, как считалось ранее, что оказывает сильное влияние на современное понимание эволюции галактик. В результате, моделирование эволюции Млечного Пути придется изменить. Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature.

Галактики состоят из скоплений звезд и образуются в результате конденсации газа межгалактической среды, состоящей преимущественно из водорода и немного гелия. Этот газ не содержит металлов в отличие от газа в галактиках — в астрономии все химические элементы тяжелее гелия, принято называть «металлами», хотя они являются атомами в газообразной форме.

«Галактики подпитываются "девственным" газом, который попадает извне, что омолаживает их и позволяет формировать новые звезды», - объясняет Анналиса Де Чиа, профессор кафедры астрономии факультета наук UNIGE, первый автор работы.

В то же время звезды сжигают водород в течение всей своей жизни и образуют другие элементы путем нуклеосинтеза. Когда звезда, которая достигла конца своей жизни, взрывается, она выбрасывает произведенные металлы, такие как железо, цинк, углерод и кремний, поставляя эти элементы в газ галактики. Затем эти атомы могут конденсироваться в пыль, особенно в более холодных и плотных частях галактики.

«Сначала, когда Млечный Путь образовался, более 10 миллиардов лет назад, в нем не было металлов. Затем звезды постепенно обогащали окружающую среду металлами, которые они производили», - продолжает исследователь. Когда количество металлов в этом газе достигает уровня, присутствующем в Солнце, астрономы говорят о солнечной металличности.

Не столь однородная среда

Таким образом, среда, входящая в состав Млечного Пути, объединяет металлы, производимые звездами, частицы пыли, образовавшиеся из этих металлов, а также газы из-за пределов галактики, которые регулярно поступают к нему.

Новости по подобной теме:

		В нашей галактике найдена самая массивная черная дыра звездной массы
		Вокруг Млечного Пути обнаружена странная звездная система
		В нашей галактике найден таинственный объект, который может быть самой легкой черной дырой, или самой тяжелой нейтронной звездой

«До сих пор теоретические модели считали, что эти три элемента однородно смешиваются и достигают солнечного состава везде в нашей галактике, с незначительным увеличением металличности в центре, где звезды более многочисленны», - объясняет Патрик Петитжан, исследователь из Парижского института астрофизики, Университета Сорбонны. «Мы захотели наблюдать за этим подробно, используя ультрафиолетовый спектрограф на космическом телескопе Хаббл».

Спектроскопия позволяет отделить свет от звезд на отдельные цвета и частоты, подобно призме или радуге. В этом разложенном свете астрономы особенно заинтересованы в линиях поглощения: «Когда мы наблюдаем звезду, металлы, из которых состоит газ между звездой и нами, поглощают очень небольшую часть света характерным образом, на определенной частоте, что позволяет нам не только определить их присутствие, но и сказать, какой это металл и насколько его много», - продолжает он.

Новый метод, разработанный для наблюдения за общей металличностью

В течение 25 часов группа ученых наблюдала за атмосферой 25 звезд с помощью телескопа Хаббла и Очень большого телескопа в Чили. Проблема? Пыль невозможно посчитать с помощью этих спектрографов, даже если она содержит металлы. Поэтому команда Анналисы Де Чиа разработала новую методику наблюдения.

«Она предполагает учет общего состава газа и пыли путем одновременного наблюдения за несколькими элементами, такими как железо, цинк, титан, кремний и кислород», - объясняет исследовательница из Женевы. «Тогда мы можем проследить количество металлов, присутствующих в пыли, и добавить ее к той, которая уже определена количественно по предварительным наблюдениям, чтобы получить общее количество».

Благодаря этой двойной методике наблюдений, астрономы обнаружили, что среда Млечного Пути не только не однородна, но и что некоторые исследуемые территории достигают лишь 10% солнечной металличности.

«Это открытие играет ключевую роль в разработке теоретических моделей о создании и эволюции галактик», - говорит Йенс-Кристиан Крогагер, научный сотрудник кафедры астрономии UNIGE. «Отныне нам придется совершенствовать моделирования путем увеличение разрешения, чтобы мы могли включить эти изменения в металилчности в разных местах Млечного Пути».

Эти результаты оказывают сильное влияние на наше понимание эволюции галактик и нашей в частности. Действительно, металлы играют фундаментальную роль в формировании звезд, космической пыли, молекул и планет. И теперь мы знаем, что новые звезды и планеты могут быть образованы сегодня из газов с очень разным составом.

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

• Млечный Путь