Расточительные галактики выпускают тяжелые элементы в глубокий космос

Исследование, которое недавно было опубликовано в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, сообщает, что в вытянутых газовых гало за пределами галактик существует куда большее количество атомов кислорода, углерода и железа, чем внутри самих галактик, в результате чего галактики лишаются материала, необходимого для создания звезд и планет.

"Раньше мы думали, что эти тяжелые элементы будут переработаны в будущие поколения звезд и поспособствуют созданию планетарных систем", говорит Бенджамин Оппенгеймер (Benjamin Oppenheimer), научный сотрудник в Центре астрофизики и космической астрономии (CASA) Университета Колорадо в Боулдере и главный автор исследования. "Как выяснилось, галактики не достаточно хороши во вторичной переработке".

Почти невидимый резервуар газа вокруг галактики, известный как окологалактическая среда (ОГС), играет центральную роль во внешней цикличности элементов галактики, но точные механизмы этой связи остаются неуловимыми. Размер типичной галактики колеблется от 30 000 до 100 000 световых лет, в то время как ОГС может охватывать до миллиона световых лет.

Исследователи использовали данные, полученные при помощи Ультрафиолетового спектрографа (COS), инструмента стоимостью $70 миллионов, созданного и построенного в Университете Колорадо. COS установлен на борту космического телескопа «Hubble» и использует ультрафиолетовую спектроскопию для изучения эволюции Вселенной.

Спиральные галактики, подобные Млечному Пути, активно формируют звезды и имеют голубоватый цвет, в то время как эллиптические галактики образуют меньшее количество звезд и выглядят красными. Оба типа галактик содержат от десятков до сотен миллиардов звезд, которые создают тяжелые элементы.

После запуска серии моделирований, исследователи обнаружили, что ОГС в обоих типах галактик содержат более половины тяжелых элементов галактики. Это может свидетельствовать о том, что галактики не сохраняют свой материал, как считалось ранее.

Новые расчеты также объясняют интересное наблюдение COS: вокруг эллиптических галактик меньше кислорода, чем вокруг спиральных.

"ОГС эллиптических галактик горячее", прокомментировал Джуп Шайе (Joop Schaye), профессор Лейденского университета в Нидерландах и соавтор исследования. "Высокие температуры, превышающие миллион градусов по Кельвину, снижают долю кислорода, наблюдаемого COS".

В противоположность этому, температура газа ОГС в спиральных галактиках равна 300 000 градусов по Кельвину, что приблизительно в пятьдесят раз горячее, чем поверхность Солнца.