Что космическая пыль расскажет нам о древних галактиках | Аластер Уильямс | Ожидайте | ноябрь 2023 г.

Пыльные галактики заставляют астрономов переосмыслить свои теории

Астрономы часто с тревогой наблюдают за космической пылью. Пыль заполняет вселенную, как слабый туман, рассеивая свет и затрудняя просмотр удаленных объектов. Их облака могут полностью затенять далекие объекты, не позволяя увидеть самые интересные звезды и галактики. Иногда это может испортить чувствительные наблюдения. Только для того, чтобы позже понять, что они все время смотрели на космическую пыль..

Однако со временем они пришли к пониманию роли, которую пыль играет во Вселенной. Поскольку пыль образуется в ходе самых разных процессов, она может раскрыть мельчайшие подробности того, что именно происходит вокруг близлежащих звезд или в далеких галактиках. Это также удивительно сложно. Пыль бывает разной формы и состоит из множества различных химических веществ.

Особый интерес для исследователей представляют типы пыли, известные как полициклические ароматические углеводороды, или ПАУ. На Земле они возникают, когда горят леса; Это выглядит как разновидность сажи. А в космосе они, похоже, каким-то образом связаны с образованием звезд. Отслеживая их присутствие — благодаря инфракрасным телескопам, таким как Джеймс Уэбб, — астрономы могут найти регионы, где рождаются новые звезды.

Чаще всего их можно увидеть в галактиках, близких к нашей. Джеймс Уэбб активно искал их следы: В прошлом году полициклические ароматические углеводороды наблюдались вокруг черных дыр.Это область, которая, по мнению астрономов, будет уничтожена. Но недавно, Исследователи использовали телескоп для поиска его присутствия в далеких галактиках. И в одной из таких галактик – галактике, увиденной через полтора миллиарда лет после Большого взрыва – астрономы обнаружили явные признаки присутствия полициклических ароматических углеводородов.

Это указывает на две вещи. Во-первых, галактика производила звезды с большой скоростью.. По размерам эта галактика была примерно размером с Млечный Путь, хотя мы видим ее такой, какой она была двенадцать миллиардов лет назад. Во-вторых, она была достаточно зрелой, чтобы содержать значительное количество углерода — элемента, который мог образоваться только в результате жизни и смерти предыдущих поколений звезд.

Это говорит о том, что в более молодых галактиках, если мы их сможем увидеть, ПАУ могут вообще отсутствовать. В этих наблюдениях есть некоторые намеки на то, что это может быть так: хотя ПАУ присутствовали в этой галактике, они присутствовали не везде. В некоторых местах исследователи уже видели формирование звезд без ПАУ, хотя как это происходит, неясно.

К сожалению, наблюдение за этими бывшими галактиками может быть несколько затруднено. Инструмент Джеймса Уэбба способен выявлять ПАУ Кажется, у него неожиданные проблемы. По оценкам операторов, он должен продолжать хорошо работать еще год, но после этого, если ничего не изменится, обнаружение пыли в далеких галактиках снова станет невозможным.

Эта история была первоначально опубликована Квантовый котрегулярный информационный бюллетень, посвященный космосу и науке. Подпишитесь бесплатно прямо сейчас!