|
Жизнь на Земле не могла бы существовать без углерода
|
|
|
|
Жизнь на Земле не могла бы существовать без углерода. Но сам углерод не мог бы существовать без звезд. Почти все элементы, за исключением водорода и гелия, включая углерод, кислород и железо, существуют только потому, что они были выкованы в звездных печах и позже выброшены в космос, когда их звезды умерли. В конечном итоге, в процессе галактической переработки, планеты, подобные нашей, формируются путем включения в свой состав атомов, образованных звездами, будь то железо в ядре Земли, кислород в ее атмосфере или углерод в телах землян.
|
|
|
|
Группа ученых из США и Канады недавно подтвердила, что углерод и другие атомы, образующиеся в результате образования звезд, не просто праздно дрейфуют в космосе, пока их не найдут для нового использования. В галактиках, подобных нашей, которые все еще активно формируют новые звезды, эти атомы совершают круговое путешествие. Они вращаются вокруг своей родной галактики на гигантских потоках, которые простираются в межгалактическое пространство.
|
|
|
|
Эти течения, известные как окологалактическая среда, напоминают гигантские конвейерные ленты, которые выталкивают материал наружу и втягивают его обратно в галактические недра, где гравитация и другие силы могут собирать это сырье в планеты, спутники, астероиды, кометы и даже новые звезды.
|
|
|
|
|
|
|
"Представьте себе окологалактическую среду как гигантскую железнодорожную станцию: она постоянно выталкивает материал наружу и втягивает его обратно", - говорит член команды Саманта Гарза, докторант Вашингтонского университета. "Тяжелые элементы, которые производят звезды, выталкиваются из своей галактики-хозяина в окологалактическую среду в результате взрывной гибели сверхновых, где они могут в конечном итоге вернуться обратно и продолжить цикл формирования звезд и планет".
|
|
|
|
Гарза является ведущим автором статьи, описывающей эти результаты, которая была опубликована 27 декабря в журнале Astrophysical Journal Letters.
|
|
|
|
"Последствия для эволюции галактик и природы запасов углерода, доступных галактикам для формирования новых звезд, являются захватывающими", - сказала соавтор исследования Джессика Верк, профессор Калифорнийского университета и заведующая кафедрой астрономии. "Тот же самый углерод в наших телах, скорее всего, провел значительное количество времени за пределами галактики".
|
|
|
|
В 2011 году группа ученых впервые подтвердила давнюю теорию о том, что звездообразующие галактики, подобные нашей, окружены окологалактической средой и что это большое циркулирующее облако вещества включает в себя горячие газы, обогащенные кислородом. Гарза, Верк и их коллеги обнаружили, что в окологалактической среде звездообразующих галактик также циркулирует низкотемпературный материал, такой как углерод.
|
|
|
|
"Теперь мы можем подтвердить, что окологалактическая среда действует как гигантский резервуар как для углерода, так и для кислорода", - сказал Гарза. "И, по крайней мере, в звездообразующих галактиках, мы предполагаем, что этот материал затем попадает обратно в галактику для продолжения процесса переработки".
|
|
|
|
Изучение окологалактической среды могло бы помочь ученым понять, как происходит этот процесс переработки, который в конечном итоге произойдет во всех галактиках — даже в нашей. Одна из теорий заключается в том, что замедление или разрушение вклада окологалактической среды в процесс переработки может объяснить, почему звездное население галактики сокращается в течение длительных периодов времени.
|
|
|
|
"Если вы сможете поддерживать этот цикл — выталкивать материал наружу и втягивать его обратно, — то теоретически у вас будет достаточно топлива для продолжения звездообразования", - сказал Гарза.
|
|
|
|
Для этого исследования ученые использовали спектрограф Cosmic Origins, установленный на космическом телескопе Хаббла. Спектрограф измерил, как на свет от девяти удаленных квазаров — сверхярких источников света в космосе - влияет окологалактическая среда 11 звездообразующих галактик.
|
|
|
|
Данные "Хаббла" показали, что часть света от квазаров поглощается определенным компонентом окологалактической среды - углеродом, причем в большом количестве. В некоторых случаях они обнаруживали углерод, простирающийся почти на 400 000 световых лет — или в четыре раза больше диаметра нашей собственной галактики — в межгалактическое пространство.
|
|
|
|
Необходимы дальнейшие исследования, чтобы в полной мере оценить количество других элементов, составляющих окологалактическую среду, и провести дальнейшее сравнение того, как различаются их составы между галактиками, которые все еще производят большое количество звезд, и галактиками, которые в значительной степени прекратили звездообразование. Эти ответы могли бы прояснить не только то, когда галактики, подобные нашей, превращаются в звездные пустыни, но и почему.
|
|
|
|
Источник
|
