Малое Магелланово облако помогло раскрыть тайну рождения звезд в ранней Вселенной
Наблюдения за скоплениями газа в Малом Магеллановом облаке помогли астрономам восстановить детали того, как проходил процесс звездообразования в ранней Вселенной. Выяснилось, что новорожденные звезды предпочитали закутываться в мягкие «покрывала» из газа, которые помогали светилам достигать громадных размеров.
Ранняя Вселенная отличалась от современной нам по многим параметрам, чуть ли не главнейший из которых — сравнительная бедность ее тяжелыми элементами. Им просто неоткуда было взяться: ведь поколения массивных звезд, в недрах которых они синтезируются, еще только зарождались. Такой химический фон неизбежно оказывал влияние на большинство важнейших процессов, таких как звездообразования. Но можно ли установить, как именно выглядело это влияние? К счастью, поблизости от нашей галактики есть уникальная «лаборатория» для этих целей — Малое Магелланово облако.
Это карликовая галактика-спутник Млечного Пути (впрочем, не исключено, что она — своего рода «случайный попутчик» и скоро навсегда нас покинет), которая по какой-то причине бедна тяжелыми элементами — почти как ранняя Вселенная. Содержание металлов в ней в пять раз ниже, чем в нашем космическом «мегаполисе». Поэтому, пытаясь восстановить особенности звездообразования на заре космоса, ученые обращают взгляды именно туда. В данном случае главным инструментом команды под руководством Кадзуки Токуды из Университета Кюсю стал находящийся в Чили радиотелескоп ALMA.
Громадный массив из 66 антенн позволил получить изображения Малого Магелланова облака в радиодиапазоне с беспрецедентным на сегодняшний день разрешением. Ученым удалось идентифицировать в нем в общей сложности 17 крупных скоплений молекулярного газа. В Млечном Пути они имеют «нитевидную» структуру из «волокон» примерно 0,3 светового года в диаметре. Такой же облик имели и 60% облаков, обнаруженных в карликовой галактике. Но остальные 40% имели, скорее, вид комков ваты, так что астрофизики назвали их «пушистыми».
В каждом из них облаков росли, как и полагается в среде, бедной металлами, гигантские звезды — в среднем раз в 20 массивнее Солнца. Но температура в «пушистых» облаках при этом явно ниже, чем в «нитевидных» — что, очевидно, связано с их более высокой турбулентностью. А значит, и более солидным возрастом, так как хаотизация внутренней структуры наступает при остывании.
Тем самым астрономы уловили одно из ключевых различий в звездообразовании между ранней Вселенной и современной: «волокнистые» облака с большей вероятностью рассеются, оставив после себя звезды малой массы. В то время как «пушистые» скопления газа способны поддерживать формирование звезды в течение более долгого времени, давая ей дорасти до огромных размеров. Теперь для формулировки окончательных выводов команде осталось лишь одно: сравнить полученные ими наблюдения с тем, что происходит в самом Млечном Пути.