NASA „Hubble“ aptiko trūkstamą deguonį 37 galaktikose: jis galėjo būti išstumtas į kosmosą

Sekite TechNaujienos Google

NASA kosminio teleskopo „Hubble“ duomenys padėjo atskleisti neįprastą reiškinį 37 netolimose nykštukinėse galaktikose: didelė dalis deguonies, kurį turėjo sukurti jose gyvenusios žvaigždės, nebėra aptinkama pačiose galaktikose. Mokslininkai mano, kad galingi žvaigždžių vėjai ir supernovų sprogimai dalį elemento išstūmė į aplinkinę erdvę. Atradimas svarbus bandant suprasti, kaip galaktikos praturtina Visatą cheminiais elementais.

Lapkričio 2 d. NASA paskelbtame tyrimo pristatyme nurodoma, kad astronomai analizavo 37 nedidelės masės galaktikas, kurių žvaigždes galima atskirai tirti naudojant „Hubble“ vaizdus. Duomenys lyginti su „Spitzer“ teleskopo ir antžeminių radijo observatorijų matavimais. Rezultatai publikuoti mokslo žurnale „The Astrophysical Journal“.

Terminas „trūkstamas deguonis“ nereiškia, kad astronomai aptiko tuščias vietas kosmose ar kad deguonis kažkaip nustojo egzistuoti. Tai skirtumas tarp pagal žvaigždžių istoriją prognozuojamo elemento kiekio ir to, kiek jo pavyksta rasti galaktikos žvaigždėse, dujose bei dulkėse. Būtent šis skirtumas verčia tikslinti galaktikų evoliucijos modelius.

Kur galėjo dingti žvaigždžių pagamintas deguonis?

Deguonis susidaro žvaigždžių viduje ir ypač masyvių žvaigždžių gyvavimo pabaigoje. Kai tokios žvaigždės sprogsta kaip supernovos, jos išmeta naujai pagamintus cheminius elementus į aplinką. Jei galaktikos gravitacija silpnesnė, sprogimų energija gali nustumti dalį dujų toliau už jos matomų ribų.

Naujausi straipsniai

4 min. skaitymo • prieš 9 minutės

Saudo Arabijos naftos milžinė perėmė 49 proc. DI bendrovės: iki 2030 m. planuojama 3 GW infrastruktūra

4 min. skaitymo • prieš 24 minutės

„Apple Health“ plečia kalbų sąrašą, tačiau lietuvių kalbos vis dar nėra: kas keičiasi „iOS 27.3“?

4 min. skaitymo • prieš 39 minutės

Humanoidinių robotų gamintoja „Agility Robotics“ žengia į biržą: akcininkai patvirtino sandorį

Visi naujausi straipsniai →

Mažos galaktikos yra ypatingai naudingos tokiems tyrimams. Jų gravitacinis laukas silpnesnis nei didelių spiralinių sistemų, todėl išmestiems elementams lengviau nutolti. Tačiau mokslininkai vis dar aiškinasi, ar trūkstamas deguonis kaupiasi aplink galaktiką esančiame dujų haloje, ar iškeliauja dar toliau į tarpgalaktinę erdvę.

„Hubble“ fotografijos suteikia informaciją apie atskiras žvaigždžių populiacijas. Analizuodami jų ryškumą, spalvą ir sudėtį, astronomai gali atkurti ankstesnį žvaigždėdaros intensyvumą. Tuomet apskaičiuojama, kiek deguonies turėjo būti sukurta per galaktikos istoriją, ir šis dydis lyginamas su stebėjimais.

Šiuolaikiniai kompiuteriniai modeliai leidžia tikrinti, kaip dujos išmetamos per daugelį milijonų metų. Tačiau tikri matavimai rodo, kad kai kuriose nykštukinėse galaktikose deguonies netenkama efektyviau, nei prognozuoja dalis dabartinių modelių. Tai nereiškia, kad visi ankstesni Visatos evoliucijos tyrimai buvo klaidingi, bet rodo poreikį juos tikslinti.

Kodėl mažos galaktikos padeda suprasti Visatą?

Įdomus yra ir cheminių elementų pasiskirstymo poveikis būsimoms žvaigždėms. Iš galaktikų išmestos medžiagos gali praturtinti aplinkinę erdvę, o vėliau būti įtrauktos į kitus kosminius objektus. Todėl net labai mažos galaktikos prisideda prie cheminės Visatos raidos.

„TechNaujienos.lt“ jau nagrinėjo ankstyvųjų galaktikų formavimosi tyrimus. Naujas NASA darbas papildo šį paveikslą parodydamas, kad svarbu ne tik žvaigždžių gimimas, bet ir jų sukurto elemento kelias už galaktikos ribų.

Nuotraukoje matoma NGC 4449 yra viena iš tirtų sistemų. Spalvingi vaizdai rodo aktyvų žvaigždžių formavimąsi, tačiau deguonies kiekis nėra tiesiogiai „matomas“ kaip atskiras švytintis lopas. Mokslininkams reikia įvairių teleskopų matavimų ir skaičiavimų, kad jie atkurtų medžiagos balansą.

Taigi naujienos esmė – patikrintas elementų praradimo modelio neatitikimas 37 galaktikose ir tvirtesni argumentai, kad supernovų sukelti vėjai atlieka itin svarbų vaidmenį. Kur tiksliai atsiduria didžioji dalis deguonies, lieka vienu įdomiausių būsimų tyrimų klausimų.

Žvaigždžių pagamintų elementų kiekį galima įvertinti tik apytiksliai, todėl mokslininkai turi atsižvelgti į įvairius neapibrėžtumus. Pavyzdžiui, žvaigždžių amžiaus nustatymas, pradinė dujų sudėtis ar nematoma labai šalta medžiaga gali turėti įtakos galutiniam balansui. Tyrėjai lygina kelis nepriklausomus matavimų tipus, kad galėtų atskirti tikrą elemento praradimą nuo stebėjimo apribojimų.

Ši istorija susijusi ir su klausimu, kodėl skirtingose galaktikose gimsta nevienodos sudėties žvaigždės. Jei naujai pagaminti elementai lengvai išstumiami, vėlesnės žvaigždžių kartos gali susiformuoti iš santykinai mažiau praturtintų dujų. Tokios detalės padeda modeliuoti pirmųjų galaktikų raidą ir dabartinį cheminių elementų pasiskirstymą. Taigi „trūkstamas deguonis“ nėra vien įdomi mįslė – tai svarbus Visatos istorijos matas.

Galaktikos nėra uždaros dėžės, kuriose visi žvaigždžių sukurti elementai išlieka toje pačioje vietoje. Per milijardus metų dujos gali būti išmetamos, grąžinamos ir maišomos su aplinkine medžiaga. Šie procesai priklauso nuo galaktikos masės, žvaigždėdaros intensyvumo ir kaimyninių sistemų poveikio. Todėl vienos nykštukinės galaktikos rezultatai negali būti automatiškai pritaikomi visoms didelėms spiralėms. Didesnė tiriamųjų imtis padeda atskleisti bendrus dėsningumus.

Nuotrauka: NASA, ESA, A. Aloisi ir „Hubble“ bendradarbiavimo grupė, Wikimedia Commons, CC BY 4.0. Tai tikras galaktikos NGC 4449 teleskopinis vaizdas.