Одни галактики перерабатывают звёздный мусор, чтобы сформировать из него новые светила, другие предпочитают регулярные взрывы. Первые придерживаются строгих правил в переработке энергии, вторые поступают более беспечно, поспешно выбрасывая газ в межгалактическое пространство, при этом расплачиваясь за такую опрометчивость преждевременной смертью. Так что если галактика хочет прожить долгую и счастливую жизнь, ей выгодно быть экологически устойчивой, став борцом за чистоту в космосе. К таким выводам пришли три независимые группы исследователей, чьи работы опубликованы в выпуске журнала Science от 18 ноября. Возглавляли их Николас Ленер из Университета Нотр-Дам в Саут-Бенде, штат Индиана, Джейсон Тамлинсон из Научного института космического телескопа в Балтиморе, штат Мэриленд, и Тодд Трипп из Университета штата Массачусетс в Амхёрсте.
NASA, ESA, and A. Feild (STScI).
Перерабатываемые гало
Используя спектрограф COS телескопа "Хаббл", три команды распознали крупные "гало" из газа, окружающие выбранные 40 галактик. Ранее невидимые, эти "гало" оказались намного больше, чем предполагалось. Они выполняют функции своеобразных резервуаров для перереботанного звёздного "мусора": лёгких элементов вроде водорода и гелия, а также более тяжёлых, таких как углерод, кислород, азот и неон. Некоторые из гало протянулись на расстояние 450 тыс. световых лет от видимых галактических дисков. Астрономы выяснили, что наша Галактика также имеет гало, протянувшееся на 20 тыс. световых лет от диска Млечного Пути, что может объяснить непрерывные поставки газа, поддерживающего в нём жизнь.
Однако гало удивили не только своими размерами. Астрономы обнаружили, что внутри них столько же газа, сколько в межзвёздном пространстве каждой отдельно взятой галактики. Как сообщил Discovery News доктор Тамлинсон, "в галактических гало столько же тяжёлых элементов, сколько их в межзвёздном пространстве. Это нас и шокировало".
Тяжёлые элементы, обнаруженные в гало, могут формироваться только внутри звёзд и высвобождаться во время рождения сверхновых - мощных взрывов, которыми заканчивают эволюцию массивные звёзды. Однако вместо того, чтобы выпустить переработанный газ в межгалактическое пространство, гало вновь наполняются и формируют бесценную "цепь обратной связи", по которой газ возвращается обратно в галактику, помогая рождению новых звёзд. Более того, гало, наблюдавшиеся COS, также "спонсируют" формирование планет, сложных органических молекул и, в конечном счёте, появление жизни.
Мы - (переработанный) космический мусор
В гало Млечного Пути достаточно ионизированного водорода, чтобы сформировать 100 млн звёзд. Запасы газа позволяют нашей Галактике рождать по звезде в год. Затем гало пополняется газами от взрыва сверхновых и звёздных ветров (это водород, смешанный с коктейлем из тяжёлых элементов) и, по вычислениям исследователей, становится способным поддерживать процесс звездообразования ещё миллиард лет. Интересное предположение выдвигает Тамлинсон. По его мнению, в этот долговременный цикл воспроизводства элементов в нашей Галактике вовлечено не только Солнце, но и каждый из нас. "Ваше тело на 70 процентов состоит из воды, а каждая молекула воды содержит атом кислорода. Теоретики утверждают, что один цикл в гало Млечного Пути длится около миллиарда лет. Это может означать, что часть веществ вашего тела (кислород) тоже была переработана раз десять на протяжении всего существования Галактики. Как минимум один раз, возможно, до десяти". По словам Карла Сагана, "мы сотворены из звёздного мусора". В свете рассматриваемого исследования стоило бы читать: "из переработанного звёздного мусора".
Космическая Эми Уайнхаус
Однако подобный сценарий актуален не для всех галактик. Исследователи обнаружили, что между рождением звёзд и наполнением гало должно быть равновесие. Если спрос превышает предложение, возникает поистине галактическая проблема поставок ресурсов. В случае с молодыми галактиками, пережившими процесс стремительного звездорождения, фаза интенсивного формирования звёзд закончилась быстрым взрывом обогащённого звёздного газа. "Среди подобных галактик мы обнаружили местных Эми Уайнхаус и Джеймса Дина: они прожили яркую жизнь и умерли молодыми, - отметил Тамлинсон. - Их изучал Тодд Трипп со своей командой. Они рассматривали галактику на стадии после вспышки звездообразования, и анализ её спектра показал, что предыдущий этап потребовал от неё колоссальных энергозатрат. Она была одной из тех галактик, что живут быстро и умирают рано". К несчастью для этих галактик, отработанный газ не хранился в гало, ожидая случая обеспечить их веществом для формирования новых звёзд. Вместо этого он утёк в межгалактическое пространство, оставив гало "на голодном пайке".
COS вычислил, что газ из галактик с высокими показателями звездорождения утекает со скоростью около 3 218 688 км/ч - достаточно быстро, чтобы уже никогда не вернуться. "Мы обнаружили не только то, что рождающие звёзды галактики повсеместно окружены большими газовыми гало, - сообщил Трипп в пресс-релизе 17 ноября. - Мы также наблюдали транзит этого горячего газа: нам удалось запечатлеть его в момент утечки из галактики в межгалактическое простарнство".
Похоже, выгоднее всего быть галактикой с невыокими темпами звездообразования. В таких галактиках медленные потоки газа накапливаются в гало, чтобы в будущем послужить формированию новых звёзд.
Мораль сей басни такова: когда мама велит вам соблюдать во всём меру, скажите ей, что она права во вселенских масштабах.
Источник: news.discovery.com
0
