До сих пор теоретические модели предполагали, что основные три элемента в составе нашей галактики были однородно перемешаны по всему Млечному Пути и достигли такого же уровня химического обогащения, как в атмосфере Солнца. Сейчас группа астрономов из Женевского университета (UNIGE) доказала, что эти газы не так сильно перемешаны, как считалось ранее, что оказывает сильное влияние на нынешнее понимание эволюции галактик, передает портал EurekALert!. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.
Чтобы лучше понять историю и эволюцию Млечного Пути, астрономы изучают состав газов и металлов, составляющих важную часть нашей галактики. Выделяются три основных элемента: исходный газ, поступающий извне нашей галактики, газ между звездами внутри нашей галактики, обогащенный химическими элементами, и пыль, создаваемая конденсацией металлов, присутствующих в этом газе. Ранее теория гласила, что эти три элемента были однородно перемешаны в нашей галактике и достигли уровня солнечной металличности (когда количество металлов – химических элементов тяжелее гелия – достигает такого же уровня, как в солнечной атмосфере) повсюду с небольшим увеличением металличности в центре, где больше звезд. Ученые хотели проверить эту теорию с помощью ультрафиолетового спектрографа на космическом телескопе «Хаббл».
Спектроскопия позволяет разделить свет от звезд по его отдельным цветам или частотам (почти как в радуге). В этом разложенном свете астрономов особенно интересуют линии поглощения: «Когда мы наблюдаем звезду, металлы, составляющие газ между звездой и нами, поглощают очень небольшую часть света характерным образом с определенной частотой, что позволяет нам не только идентифицировать их присутствие, но и сказать, какой это металл и в каком количестве», – отмечают авторы работы.
В течение 25 часов группа ученых наблюдала атмосферу 25 звезд с помощью телескопа «Хаббл» и Очень большого телескопа (VLT) в Чили. С помощью спектрографов на этих телескопах, однако, невозможно подсчитать пыль, даже если она содержит металлы. Поэтому команда разработала новую технику наблюдений, которая учитывает общий состав газа и пыли, одновременно наблюдая за несколькими элементами, такими как железо, цинк, титан, кремний и кислород. Затем ученые могут отследить количество металлов, присутствующих в пыли, и добавить его к количеству, уже определенному предыдущими наблюдениями, чтобы получить общее количество.
Благодаря этой технологии двойного наблюдения астрономы обнаружили, что не только среда Млечного Пути неоднородна, но и что некоторые из изученных областей достигают только 10% солнечной металличности. «Это открытие играет ключевую роль в разработке теоретических моделей образования и эволюции галактик», – говорит Йенс-Кристиан Крогагер, исследователь из отдела астрономии UNIGE. Действительно, металлы играют фундаментальную роль в образовании звезд, космической пыли, молекул и планет.
[Иллюстрация: DR MARK A. GARLICK]
