Найдена галактика почти без кислорода
Карликовая галактика HSC J1631 + 4426 является самой бедной кислородом звездообразующей галактикой и дает представление об условиях, которые преобладали в ранней Вселенной
Такие галактики сегодня — редкость, потому что как только в галактике начинается звездообразование, этот процесс насыщает пространство кислородом, который является самым распространенным элементом в космосе после водорода и гелия. «Найти столь редкий объект довольно сложно», — говорит астрофизик Такаши Кодзима, который вместе с коллегами и сделал открытие, когда работал в Токийском университете.
Галактика под названием HSC J1631 + 4426, обнаруженная с помощью телескопа Subaru на Гавайях, находится в 430 миллионах световых лет от Земли, в созвездии Геркулеса. Это карликовая галактика, и в ней гораздо меньше звезд, производящих кислород, чем в Млечном пути. Соотношение такое: один атом кислорода на каждые 126 000 атомов водорода. Это всего от 1,2—1,6% от уровня кислорода Солнца, пишут исследователи в своей статье.
В Этой галактике также обнаружена странная концентрация железа. Хотя общее количество железа в галактике невелико, но если сравнивать его соотношение с кислородом, то оно вполне нормальное.
Такая же картина наблюдается и в бедной кислородом галактике Рысь — бывшей рекордсменке по нехватке кислорода. При этом у древних звезд Млечного пути обычно очень мало железа по сравнению с кислородом. Это потому, что новорожденные звезды получают большую часть железа от уже умерших звезд, а древние звезды образовались тогда, когда железа вокруг было очень мало.
Но в бедных кислородом галактиках количество железа по отношению к кислороду такое же высокое, как и у нашего относительно молодого Солнца. «Очень необычно и непонятно, как это можно объяснить», — говорит астрофизик Волкер Бромм из Техасского университета в Остине, который не участвовал в исследовании.
Но в 2020 году Кодзима придумал возможное объяснение: звезды большой массы в плотных звездных скоплениях слились вместе, в результате чего получились звездные голиафы более чем в 300 раз массивнее нашего Солнца. Затем эти суперзвезды взорвались и обогатили пространство вокруг железом и кислородом. Это и привело к тому, что кислорода в галактиках мало, а его соотношение с железом — вполне нормальное.
В качестве доказательства своей теории Кодзима приводит существование в обнаруженных галактиках с малым содержанием кислорода больших черных дыр. Газ, вращающийся вокруг них, должен разогреваться настолько, чтобы испускать фотоны высокой энергии или частицы света. Из-за высокой энергии эти фотоны будут отрывать электроны даже от атомов гелия и превращать атомы в положительно заряженные ионы. Галактика в созвездии Геркулеса излучает синий свет, исходящий именно от таких ионов гелия.