До сих пор считалось, что соотношение между газом из-за пределов Галактики, космической пылью и газообразными металлами, выбрасываемыми звездами, одинаково. Однако международная команда исследователей показала, что это не так и Млечный Путь неоднороден. Исследование опубликовано в журнале Nature.
Галактики состоят из множества звезд и образуются в результате конденсации газа межгалактической среды, состоящей в основном из водорода и небольшого количества гелия. Этот газ не содержит металлов — в астрономии все химические элементы тяжелее гелия условно называются «металлами».
«Галактики питаются "девственным" газом, который попадает извне, омолаживает их и позволяет образовываться новым звездам», — объяснила Аннализа Де Киа из Женевского университета, первый автор исследования.
В то же время звезды сжигают водород и образуют другие элементы посредством ядерного синтеза. Когда звезда, достигшая конца своей жизни, взрывается, она выбрасывает металлы (железо, цинк, углерод и кремний) в газ галактики. Затем эти атомы могут преобразоваться в пыль, особенно в более холодных частях галактики. Изначально, когда Млечный Путь только образовался, в нем не было металлов. Затем звезды постепенно обогащали ими окружающую среду. Когда количество металлов в газе достигает уровня, который присутствует на Солнце, астрономы говорят о явлении солнечной металличности. Таким образом, среда Млечного Пути состоит из газообразных металлов, производимых звездами, частиц пыли, образовавшихся из этих металлов, а также газов из-за пределов галактики, которые регулярно попадают в нее.
До недавнего времени астрономы считали, что все три элемента в галактике равномерно перемешаны. Однако международная команда исследователей опровергла это. Сперва они использовали спектроскопию. Она позволяет разделить свет от звезд по отдельным цветам или частотам. В течение 25 часов команда ученых наблюдала атмосферу 25 звезд, используя телескопы Hubble и Very Large Telescope. Однако пыль не может быть подсчитана с помощью этих спектрографов, даже если она содержит металлы. Поэтому исследовательская команда разработала новую методику наблюдений. «Она предполагает учет общего состава газа и пыли путем наблюдения за несколькими элементами, такими как железо, цинк, титан, кремний и кислород. Затем мы можем отследить количество металлов, присутствующих в пыли, и добавить его к тому, что уже было определено предыдущими наблюдениями, чтобы получить общее количество», — говорит один из авторов исследования из Женевского университета (Швейцария).
Благодаря этой двойной технике наблюдения астрономы обнаружили, что среда Млечного Пути неоднородна. Более того, некоторые из изученных областей достигают лишь 10% солнечной металличности. В дальнейшем ученые хотят усовершенствовать моделирование, чтобы проследить изменения металличности в различных частях Млечного Пути.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
