На протяжении десятилетий господствовала следующая картина: вскоре после Большого взрыва космос почти полностью состоял из простого первичного газа — главным образом водорода — и практически не содержал сложных элементов.
Считалось, что пыль, состоящая из более тяжелых элементов вроде углерода, кремния или железа, появилась значительно позже, уже после того, как несколько поколений звезд прожили свои жизни, погибли и обогатили окружающее пространство металлами (элементами тяжелее водорода и гелия).
Содержимое
Неоднородная Вселенная
Однако то, что исследователи обнаруживают сейчас, указывает на более сложный эволюционный путь ранней Вселенной. Используя комбинацию наблюдений на разных длинах волн, включая дальний инфракрасный и радиодиапазон, чувствительных к холодной пыли, астрономы могут преодолевать ограничения оптических наблюдений и напрямую измерять, сколько пыли на самом деле присутствует в очень далеких галактиках.
Эти измерения показывают, что ранняя Вселенная не была ни однородно богатой пылью, как предполагали некоторые ранние интерпретации, ни наполненной одним лишь первичным газом. Вместо этого обнаружилось удивительное разнообразие: некоторые массивные галактики, сформировавшиеся очень рано, уже содержат значительное количество пыли, часто скрывающей продолжающееся звездообразование, тогда как другие галактики той же эпохи почти лишены пыли и уже полностью прекратили формирование звезд.
Пыль искажает картину раннего космоса
Ключевой вывод исследования заключается в том, что предыдущие наблюдения, возможно, были смещенными. Пыль может скрывать звездный свет, заставляя активно формирующие звезды галактики выглядеть тусклыми или даже «мертвыми» в оптических и ближних инфракрасных обзорах. Используя более длинные волны, астрономы теперь могут отличать галактики, которые действительно неактивны, от тех, чья активность просто скрыта за толстым слоем пыли. Это помогает разрешить часть противоречий вокруг ранних массивных галактик, которые казались слишком зрелыми для столь раннего этапа эволюции Вселенной.
В более широком смысле результаты показывают, что эволюция галактик в первые пару миллиардов лет после Большого взрыва была сложной и крайне неоднородной. Одни системы быстро накапливали пыль и продолжали активно формировать звезды в плотных, изолированных средах, тогда как другие рано прекращали звездообразование и оказывались необычно бедны пылью для своей массы. Вместо простой и однообразной ранней Вселенной возникает картина множества различных эволюционных путей, где пыль играет центральную, но очень изменчивую роль.
Часто задаваемые вопросы
Откуда берется космическая пыль?
Космическая пыль состоит из тяжелых элементов — углерода, кремния, железа, кислорода. Эти элементы образуются внутри звезд в процессе термоядерного синтеза. Когда массивные звезды взрываются как сверхновые, они выбрасывают их в космос, где те конденсируются в крошечные частицы размером меньше микрона. До недавнего времени считалось, что на это требуется много времени — гибель нескольких поколений звезд. Но новые наблюдения показывают, что в некоторых галактиках пыль появилась гораздо раньше, чем ожидалось.
Почему пыль скрывает звезды?
Пыль поглощает и рассеивает видимый свет, поэтому звезды за облаками пыли становятся невидимыми для оптических телескопов. Однако сама пыль нагревается излучением звезд и начинает излучать в инфракрасном и радиоволновом диапазонах. Именно поэтому астрономы используют инфракрасные и радиотелескопы, чтобы заглянуть сквозь пыль и увидеть скрытое звездообразование.
Что это меняет в понимании эволюции галактик?
Раньше казалось, что все галактики развиваются более или менее сходным и постепенным образом. Теперь становится ясно, что уже в первые 1–2 миллиарда лет после Большого взрыва галактическая эволюция шла очень разными путями. Одни стремительно наращивали массу и формировали звезды в огромных количествах, другие быстро исчерпывали газ и «умирали» очень рано. Вселенная с самого начала была гораздо разнообразнее и динамичнее, чем считалось раньше.
ют через центрифуги, чтобы отделить нужный изотоп уран-235 от более тяжелого урана-238. Полученный материал прессуют в небольшие черные таблетки. Одна таблетка, умещающаяся на кончике пальца, по энергоемкости сопоставима с тонной угля.
Читайте также: Квазар из ранней Вселенной озадачил астрономов.
