Звезды, безжалостно вырванные из своих родных галактик, могут порождать излучение, источник которого долго искали ученые.

Звезды, выброшенные за пределы своих галактик, могут создавать «лишнее» инфракрасное излучение, источник которого давно ищут астрономы
Слева — окрестности созвездия Волопаса в ИК-диапазоне. Справа — карта «лишнего» излучения для той же области неба

За последние десятилетия наблюдения космических телескопов показали, что инфракрасного излучения, которое им удается фиксировать, больше, чем стоило бы ожидать, исходя из известного количества известных звезд в известных галактиках.

Астрономы предполагают, что источником его может служить нечто слишком тусклое, чтобы наблюдать его напрямую — например, самые далекие и древние галактики, пока недоступные нашим инструментам. Однако это объяснение не согласуется с теоретическими расчетами: если это действительно так, то таких древнейших звезд и галактик должно быть намного больше, чем получается по современным моделям эволюции Вселенной.

Новые наблюдения, проведенные американским космическим ИК-телескопом Spitzer, позволяет отбросить эту гипотезу — а равно и предположение о том, что источником «лишнего» излучения могут служить далекие карликовые галактики, также невидимые современным инструментам. Это сияние оказалось на несколько порядков ярче и интенсивнее всего, что могли бы породить и старейшие, и мельчайшие из галактик. Однако на основе новых данных ученые из группы Эсанты Курэя (Asantha Cooray) высказали совершенно свежую идею.

«Если мы возьмем все галактики начиная от сегодняшнего дня и до примерно миллиарда лет после Большого Взрыва, такие звезды могут создавать до 10% инфракрасного излучения, которое уловил Spitzer, — говорит Эсанта Курэй, — а остальное придется на сами галактики. Ранее эти 10% объяснялись свечением более древних галактик и звезд, но по новым данным оно может отвечать максимум за 0,5%».

Напомним, что, по современным представлениям, галактики окружены своего рода коконами невидимой темной материи, которая может играть ключевую роль в их рождении и эволюции. Напомним, что в прямом смысле слова темной эта материя не является — она лишь не взаимодействует с обычной материей, из которой состоим и мы, и звезды, вообще никаким образом, помимо гравитации. «Темная» в данном случае лучше понимать в переносном значении: в самом деле, никто толком не может пока сказать, что это за материя и из чего состоит. Однако гравитационный танец звезд и галактик позволяет достаточно уверенно говорить о том, что темная материя не только существует, но и составляет более 20% всей Вселенной — в несколько раз больше, чем материя обычная.

Так вот, по предположению Курэя и его коллег, темная материя оказывается не такой уж и темной (в прямом смысле этого слова). Они считают, что именно гало темной материи, в которую погружены галактики, могут являться источником «лишнего» инфракрасного излучения во Вселенной. Механизм предлагается следующий.

Иногда звезды, родившиеся и эволюционировавшие в пределах галактики, в результате запутанной игры сил притяжения и движения оказываются выброшенными за пределы своей материнской галактики. Такие звезды, по словам авторов, ответственны примерно за 1% излучения Млечного Пути, а в более плотных скоплениях, где столкновения между звездами более часты, эта величина может достигать и 20%.

Однако, как правило эти звезды не покидают родную галактику окончательно: большинство из них оседает на самых дальних ее окраинах, уловленные окружающим ее гало темной материи. Рассеянные по огромному пространству, разделенные бесконечными километрами, они с трудом поддаются наблюдению.

Оставаясь здесь, они нередко выпадают из теоретических расчетов и оценок, однако вклад их не стоит недооценивать. Во всяком случае, 10% инфракрасного излучения вполне могут создаваться такими «эмигрантами». И если это действительно так, то же должно быть справедливо и для видимой части спектра. Во всяком случае, авторы намерены в ближайшее время провести необходимые наблюдения и в этой области.

По пресс-релизу NASA