Результаты опубликованы в научном журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
"Галактики – очень увлекательные объекты. Зародыши галактик – это квантовые флуктуации в очень ранней Вселенной, и поэтому понимание галактик связывает самые большие масштабы во Вселенной с самыми маленькими. Только в галактиках газ может стать холодным и достаточно плотным, чтобы образоваться звезды, и поэтому галактики являются колыбелью рождения звезд », – объясняет Йохан Финбо, профессор Центра темной космологии Института Нильса Бора при Копенгагенском университете.
В начале Вселенной галактики образовывались из больших облаков газа и темной материи. Газ – сырье Вселенной для образования звезд. Внутри галактик газ может остывать с многих тысяч градусов за пределами галактик.
Когда газ охлаждается, он становится очень плотным. Наконец, газ настолько компактен, что коллапсирует в шар газа, где гравитационное сжатие нагревает материю, создавая светящийся шар газа – рождается звезда.
Цикл звезд
В раскаленных недрах массивных звезд водород и гелий плавятся вместе и образуют первые более тяжелые элементы, такие как углерод, азот, кислород, которые затем образуют магний, кремний и железо.
Когда все ядро превращено в железо, энергия больше не может быть извлечена, и звезда умирает как взрыв сверхновой. Каждый раз, когда массивная звезда выгорает и умирает, она выбрасывает облака газа и вновь образованных элементов в космос, где они образуют газовые облака, которые становятся все плотнее и плотнее и в конечном итоге схлопываются, образуя новые звезды.
Ранние звезды содержали только тысячную часть элементов, обнаруженных на Солнце сегодня. Таким образом, каждое поколение звезд становится все богаче и богаче тяжелыми элементами.
В сегодняшних галактиках много звезд и меньше газа. В ранних галактиках было много газа и меньше звезд.
"Мы хотим лучше понять эту космическую эволюционную историю, изучая очень ранние галактики. Мы хотим измерить, насколько они велики, сколько они весят и как быстро образуются звезды и тяжелые элементы », – объясняет Йохан Финбо, который руководил исследованием вместе с Йенс-Кристианом Крогагером, аспирантом Центра темной космологии в Нильсе Боре.
Институт.
Ранний потенциал для формирования планеты
Исследовательская группа изучила галактику, расположенную примерно в. 11 миллиардов лет назад во времени в мельчайших подробностях.
Позади галактики находится квазар, активная черная дыра, ярче галактики. Используя свет квазара, они нашли галактику с помощью гигантских телескопов VLT в Чили.
Большое количество газа в молодой галактике просто поглотило огромное количество света от квазара, лежащего за ней. Здесь они могли ‘видеть’ (я.е. через поглощение) внешние части галактики. Кроме того, активное звездообразование заставляет часть газа загораться, поэтому его можно наблюдать напрямую.
С помощью космического телескопа Хаббла они также могли видеть недавно сформированные звезды в галактике и могли рассчитать, сколько звезд было по отношению к общей массе, которая состоит из звезд и газа.
Теперь они могли видеть, что относительная пропорция более тяжелых элементов в центре галактики такая же, как и во внешних частях, и это показывает, что звезды, которые сформировались раньше в центре галактики, обогащают звезды во внешних частях более тяжелыми. элементы.
«Объединив наблюдения обоих методов – поглощения и излучения – мы обнаружили, что в звездах содержание кислорода эквивалентно примерно. 1/3 содержания кислорода Солнца.
Это означает, что предыдущие поколения звезд в галактике уже создали элементы, которые позволили сформировать планеты, подобные Земле, 11 миллиардов лет назад », – заключают Йохан Финбо и Йенс-Кристиан Крогагер.