Наблюдения Хаббла выявили острый дефицит кислорода в карликовых галактиках
Наблюдения с помощью космического телескопа Хаббл показали, что 37 близлежащих карликовых галактик удерживают лишь малую долю кислорода, производимого их звездами, согласно данным, опубликованным в Universe Today. Исследование, являющееся частью проекта Galaxies Losing Oxygen via Winds (GLOW), демонстрирует, что эти маломассивные системы сохраняют примерно от 11 до 15 процентов кислорода, накопленного за время их существования.
Исследовательская группа объединила высокоточные изображения из материалов Mashable по данным НАСА с архивными наблюдениями космического телескопа Spitzer и наземных объектов, таких как Very Large Array. Изучая отдельные звезды в карликовых галактиках, содержащих от нескольких тысяч до сотен миллионов звезд, астрономы восстановили историю звездообразования каждой системы для расчета ожидаемого уровня производства кислорода.
Ветры сверхновых и слабое притяжение стимулируют утечку газа
Столь резкое расхождение между ожидаемым и наблюдаемым количеством кислорода объясняется физическими характеристиками маломассивных галактик. Поскольку эти системы обладают относительно слабыми гравитационными полями, им трудно удерживать мощные потоки, возникающие при гибели массивных звезд в результате взрывов сверхновых. Энергичное излучение и взрывы звезд выталкивают богатый кислородом газ за пределы галактики в окружающую окологалактическую среду.
Грейс Телфорд, второй автор статьи и доцент кафедры физики и астрономии Университета Юты, отметила, что в то время как крупные галактики, такие как Млечный Путь, сохраняют гораздо более высокие пропорции тяжелых элементов, маломассивные системы теряют их гораздо проще из-за своей ограниченной массы. В Млечном Пути на каждые 2000 атомов водорода приходится примерно один атом кислорода, тогда как в галактиках GLOW этот показатель составляет один атом кислорода на 10 000–20 000 атомов водорода.
Последствия для моделей формирования галактик
Полученные результаты показывают, что текущие теоретические модели эволюции галактик недооценивают скорость, с которой маломассивные системы теряют тяжелые элементы. Кристен Вингфилд МакКуин, главный исследователь GLOW в Научном институте космического телескопа, подчеркнула, что отслеживание кислорода служит надежным инструментом для понимания того, как галактики перерабатывают материю во Вселенной. Тем не менее, точное конечное место назначения большей части выброшенного газа остается неясным.
Исследователи также заметили, что галактическое окружение влияет на показатели удержания. Карликовые галактики, расположенные в густонаселенных скоплениях или вблизи крупных соседних галактик, склонны сохранять больше кислорода по сравнению с изолированными системами, что указывает на потенциальное повторное поглощение газа или гравитационные взаимодействия.