Чем больше астрономы узнают о ранних галактиках Вселенной, тем удивительнее они кажутся. Многие их необычные свойства связаны с массивными звездами, которые в них формировались — совсем не такими, как в Млечном Пути. Новое исследование Университета Юты (США), выполненное с помощью космического телескопа «Хаббл», проливает свет на звездную астрофизику той эпохи.
Программа TEMPOS использует ультрафиолетовые наблюдения со спектрографом COS на телескопе «Хаббл» для изучения массивных звезд в близлежащих галактиках — наиболее доступных аналогах звезд ранней Вселенной. Полученный набор данных помогает строить более точные модели массивных звезд и интерпретировать то, что видит космический телескоп «Джеймс Уэбб», запущенный в 2021 году.
Массивные звезды — те, что более чем в десять раз тяжелее Солнца, — редки, но могущественны. Они излучают интенсивный свет, теряют вещество через звездные ветры и заканчивают жизнь взрывом сверхновой. Астрономы используют термин металличность для описания количества элементов тяжелее водорода и гелия. В ранних галактиках тяжелых элементов было гораздо меньше, и звезды там, вероятно, обладали иными физическими свойствами.
Они горят очень жарко, ярко и быстро и заканчивают свою короткую жизнь взрывом сверхновой, который высвобождает большое количество энергии и вещества в окружающий газ.
Массивные звезды управляют эволюцией своих галактик, нагревая и, по сути, регулируя газ, который затем остывает и формирует новые звезды.
Команда TEMPOS обратилась к близким карликовым галактикам с низкой металличностью, более типичной для ранней Вселенной. Были изучены двадцать девять массивных звезд в шести таких галактиках, металличность которых составляет менее одной пятой от солнечной. На наблюдение каждой звезды уходило до тридцати пяти часов работы «Хаббла».
Наблюдения подтвердили ожидаемую тенденцию: с уменьшением металличности снижается максимальная скорость звездного ветра. Но при металличности ниже десяти процентов от солнечной скорость ветра падает гораздо резче, чем предсказывала модель. Если звезды с очень низким содержанием металлов теряют меньше массы из-за более слабых ветров, они сохраняют ее большую часть, что влияет на их эволюцию и формирование окружающих галактик.
Сейчас исследователи объединяют ультрафиолетовые спектры Хаббла с наблюдениями в видимом свете из обсерватории Кека на Гавайях. Готовые спектры TEMPOS будут опубликованы в Архиве космических телескопов имени Микульски.
Ранее наука Mail рассказывала, что астрономы проследили за звездной эволюцией в реальном времени.