Астрономи виявили зореутворення в карликовій галактиці Sextans A, що суперечить загальноприйнятому розумінню зореутворення. Ці зірки готуються без важливих елементів, таких як кремній, вуглець і залізо — будівельних блоків, які зазвичай необхідні для народження зірок, — що викликає питання про те, як функціонував ранній Всесвіт і як утворювався космічний пил.
Аномалія в Sextance A
Секстан А, невелика галактика поблизу Чумацького Шляху, має надзвичайно низьку металічність, тобто містить лише 3–7% важких елементів, присутніх у нашому Сонці. Це пояснюється тим, що його відносно невеликий розмір не дозволяє йому утримуватися на цих важких матеріалах, які формуються в зірках, що вмирають, і поширюються через наднові. Традиційно вважалося, що середовища з низьким вмістом металу є несприятливими для значного утворення пилу, критичного етапу утворення зірок.
Однак спостереження з космічного телескопа Джеймса Вебба (JWST) показують інше. Замість того, щоб бути позбавленими пилу, як очікувалося, зірки в секстанції A активно створюють пилові зерна, що складаються майже виключно із заліза, явище, яке раніше не спостерігалося в подібних зоряних середовищах.
«Кожне відкриття в Sextance A нагадує нам, що ранній Всесвіт був більш винахідливим, ніж ми собі уявляли», — сказала Марта Боєр, провідний автор і астроном Наукового інституту космічного телескопа.
Несподівана хімія
Інструмент середнього інфрачервоного діапазону JWST зосередився на зірках Asymptotic Giant Branch (AGB) у секстанції A — зірках, які наближаються до кінця свого життя. У багатих металами галактиках ці зірки зазвичай утворюють силікатний пил. Але в Sextance A відсутність металів змушує їх покладатися на зовсім інший «рецепт», натомість виковуючи пил із заліза.
Крім того, команда також виявила кластери поліциклічних ароматичних вуглеводнів (ПАВ), молекул на основі вуглецю, які, як очікується, процвітатимуть у галактиках, багатих металами. Моделі передбачили їх відсутність у середовищах з низьким вмістом металу, таких як Sextance A. Однак вони зберігаються в невеликих щільних згустках газу, що вказує на те, що ПАУ можуть вижити навіть у найсуворіших космічних середовищах, якщо їх захистити від навколишнього середовища.
Наслідки для ранніх досліджень Всесвіту
Ці відкриття важливі, оскільки вони кидають виклик існуючим моделям утворення зірок і хімічної еволюції галактик. Ранній Всесвіт, ймовірно, був наповнений такими середовищами, як Секстан А — невеликими бідними на метал галактиками, де зірки формувалися в екстремальних умовах. Якщо зірки можуть створювати пил і підтримувати складні молекули без великої кількості металів, наше розуміння раннього зореутворення потребує перегляду.
Результати свідчать про те, що космічний пил може утворюватися за допомогою раніше невідомих механізмів, що потенційно може поставити під сумнів давнє припущення про те, що наднові зірки були основним джерелом цього важливого матеріалу. Астрономи продовжуватимуть спостерігати за Sextance A за допомогою JWST, щоб уточнити своє розуміння, але поточні результати показують, що ранні кухні Всесвіту були набагато винахідливішими, ніж вважалося раніше.
