Рождение звёзд — процесс грязный и хаотичный. Пыль, водородный газ и гравитация объединяются в единое целое. Ядро нагревается, коллапсирует, и внезапно… запускается термоядерный реактор. Однако нам до конца неясно, что происходит непосредственно после этого момента — сразу после того, как звезда emerges из своей родительской облачной оболочки.
Именно эту тайну помогают разгадать новые изображения галактики Водоворот, известной также как M51. Они позволяют астрономам приблизиться к истине.
Это результат синтеза данных: информация от космического телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST) объединена с данными более старого телескопа «Хаббл». Результат демонстрирует четкую закономерность: крупные звездные скопления покидают свои рожденные газовые облака значительно быстрее, чем мелкие группы.
Это открытие — лишь одна часть статьи, опубликованной 6 мая в журнале Nature Astronomy, которая раскрывает, как именно галактики формируют себя со временем.
Механизм выглядит следующим образом. Звезды начинают рождаться. Затем они начинают оказывать мощное влияние на окружение. Вспыхивают сильные звездные ветры, область затапливается жестким ультрафиолетовым излучением, сверхновые разбрасывают вещество во все стороны. Этот процесс называется звездной обратной связью (stellar feedback). По сути, новорожденные звезды «расчищают комнату», тем самым ограничивая количество тех, кто еще может там сформироваться.
Обратите внимание на цвета. Красно-оранжевые нити протянулись по всему полю. Голубые пузыри светятся изнутри. Что означают белые точки? Это звезды, проступающие сквозь щели в газовых облаках. JWST регистрирует инфракрасное излучение, что позволило ему увидеть звезды, скрытые за пылью, которые обычные телескопы полностью пропустили.
Когда все данные исследования объединяются, проявляется четкая картина.
Крупные звездные группы рассеивали свои газовые облака примерно за 5 миллионов лет. Мелкие группы тратили на это 7–8 миллионов лет. Эта разница колоссальна.
Подумайте о ранней Вселенной. После Большого взрыва она остыла, электроны и протооны объединились в нейтральные атомы. Затем что-то снова разорвало эту нейтральность во время эпохи реионизации. Это произошло примерно через 500 миллионов – 1 миллиард лет после начала. Что вызвало этот всплеск энергии?
Были ли это сами массивные звездные скопления?
Даниэла Кальцетти (Daniela Calzetti), соавтор исследования из Университета Массачусетса в Амхерсте, не оставляет места для домыслов.
«Это должно было быть формирование массивных звездных скоплений», — заявила она.
Если крупнейшие скопления способны пробиться сквозь свои родительские облака всего за 5 миллионов лет, у них было более чем достаточно времени. Достаточно времени, чтобы излучить фотоны, необходимые для реионизации космоса. Математика сходится. Изображения подтверждают временные рамки. Мы наконец получили взгляд на те хаотичные ранние моменты. Тайна не раскрыта полностью, но она стала гораздо менее туманной.
Мы наблюдаем, как галактики «проглатывают» пыль, готовые произнести свою следующую фразу в истории Вселенной. А что именно они скажут дальше, все еще зависит от самих звезд. 🌌
