Астрономы обнаружили формирование звезд в карликовой галактике Секстанс A, что противоречит общепринятому пониманию звездообразования. Эти звезды «варятся» без необходимых элементов, таких как кремний, углерод и железо — строительных блоков, обычно требуемых для рождения звезд, — что вызывает вопросы о том, как функционировала ранняя Вселенная и как создается космическая пыль.
Аномалия в Секстанс A
Секстанс A, небольшая галактика рядом с Млечным Путем, имеет поразительно низкую «металличность», то есть содержит всего 3–7% более тяжелых элементов, присутствующих в нашем Солнце. Это связано с тем, что ее относительно небольшой размер не позволяет ей удерживать эти более тяжелые материалы, которые выковываются в умирающих звездах и распространяются через сверхновые. Традиционно считалось, что среды с низкой металличностью неблагоприятны для существенного производства пыли, критически важного этапа в звездообразовании.
Однако наблюдения с космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST) показывают обратное. Вместо того чтобы быть лишенной пыли, как ожидалось, звезды в Секстанс A активно создают пылевые зерна, состоящие почти исключительно из железа — явление, ранее не наблюдавшееся в аналогичных звездных средах.
«Каждое открытие в Секстанс A напоминает нам, что ранняя Вселенная была изобретательнее, чем мы представляли», — говорит Марта Бойер, ведущий автор и астроном из Института науки о космическом телескопе.
Неожиданная Химия
Среднеинфракрасный прибор JWST сосредоточился на звездах Асимптотической гигантской ветви (AGB) в Секстанс A — звездах, приближающихся к концу своей жизни. В галактиках, богатых металлами, эти звезды обычно производят силикатную пыль. Но в Секстанс A отсутствие металлов заставляет их полагаться на совершенно иной «рецепт», выковывая пыль из железа вместо этого.
Кроме того, команда также обнаружила скопления полициклических ароматических углеводородов (ПАУ), углеродных молекул, которые, как ожидается, будут процветать в галактиках, богатых металлами. Модели предсказывали их отсутствие в среде с низким содержанием металлов, такой как Секстанс A. Тем не менее, они сохраняются в небольших, плотных газовых комках, что указывает на то, что ПАУ могут выживать даже в самых суровых космических условиях, если они защищены от окружающей среды.
Последствия для Исследования Ранней Вселенной
Эти открытия имеют значение, потому что они бросают вызов существующим моделям звездообразования и химической эволюции галактик. Ранняя Вселенная, вероятно, была наполнена средами, такими как Секстанс A — небольшие галактики с низким содержанием металлов, где звезды формировались в экстремальных условиях. Если звезды могли создавать пыль и поддерживать сложные молекулы без обилия металлов, наше понимание раннего звездообразования нуждается в пересмотре.
Результаты показывают, что космическая пыль могла формироваться посредством ранее неизвестных механизмов, потенциально бросая вызов давнему предположению о том, что сверхновые были основным источником этого важного материала. Астрономы продолжат наблюдать за Секстанс A с помощью JWST, чтобы уточнить свое понимание, но текущие результаты указывают на то, что ранние «кухни» Вселенной были гораздо находчивее, чем предполагалось ранее.
