663
Одне з базових припущень, за яким астрономи понад пів століття оцінюють масу галактик, може виявитися надто спрощеним. Дослідники University of Missouri знайшли прямі докази того, що співвідношення великих і малих зір під час їхнього народження не є однаковим усюди. Це може частково пояснити, чому деякі ранні галактики, відкриті James Webb Space Telescope, здаються несподівано масивними.
Ключове поняття дослідження — initial mass function, або IMF. Це математичний опис того, скільки зір різної маси народжується у певній зоряній популяції.
Найяскравіші масивні зорі легко побачити навіть у далеких галактиках. Натомість маленькі зорі значно слабші, але саме вони можуть становити велику частину загальної маси. Тому астрономи використовують IMF, щоб за кількістю видимих яскравих зір оцінити, скільки невидимих слабких має існувати поруч.
Десятиліттями часто припускали, що ця пропорція є універсальною. Якщо це не так, оцінки маси, віку та історії зоряного формування галактик можуть систематично зміщуватися.
Gaia дозволила перевірити правило всередині Чумацького Шляху
Дослідники використали дані місії ESA Gaia, яка нанесла на карту майже два мільярди зір. Вони зосередилися на зоряних скупченнях — групах, де зорі народилися приблизно разом і в схожих умовах.
Якби IMF була абсолютно універсальною, різні скупчення мали б демонструвати приблизно однакову пропорцію зір різної маси після врахування віку та інших відомих факторів.
Натомість команда знайшла помітні систематичні відмінності. Розподіл мас змінювався від скупчення до скупчення, що вказує на вплив локального середовища формування зір.
Автори не пропонують повністю відмовитися від IMF. Їхня ідея полягає в тому, щоб перестати використовувати одну й ту саму функцію для всіх галактик і натомість вибирати модель відповідно до умов, у яких формувалася зоряна популяція.
JWST міг бачити не «неможливі» галактики
Після запуску Webb астрономи почали знаходити дуже ранні галактики, які за стандартними оцінками здавалися надто масивними для свого віку. Нова робота пропонує одну з можливих частин пояснення.
Якщо рання галактика формувала більше масивних яскравих зір і менше малих, ніж передбачає стандартна IMF, її світло можна було помилково інтерпретувати як ознаку значно більшої загальної маси.
Тобто самі галактики можуть не порушувати фізичних законів. Помилка може бути в «лінійці», якою астрономи переводять світло в масу. Результат важливий і для інших розрахунків зоряної еволюції, хімічного збагачення галактик та частоти наднових.
Джерело: Phys.org / University of Missouri
