Спутники Млечного Пути грозят изменить представления о ранней Вселенной

Астрофизики пришли к выводу, что вокруг Млечного Пути может скрываться значительно больше спутниковых галактик, чем удается наблюдать сегодня. Речь идет о так называемых «невидимых» карликовых системах, которые практически не излучают свет и остаются труднодоступными для обнаружения. Такие оценки были получены в результате моделирования процессов формирования самых тусклых галактик. Пишет Naked Science.

Читайте: Госдума планирует ввести несколько новых запретов

Карликовые галактики считаются одними из древнейших структур во Вселенной. Они содержат крайне малое количество звезд — иногда всего несколько сотен или тысяч, при этом их масса в основном представлена темной материей. Именно поэтому подобные объекты рассматриваются как важные модели для изучения природы темной материи и ранних этапов формирования звезд.

За последние два десятилетия число известных спутников Млечного Пути заметно выросло и достигло примерно 65 подтвержденных объектов. Однако ученые предполагают, что их может быть значительно больше — от 80 до 100 и даже выше. Основная сложность заключается в том, что часть таких галактик практически не светится и остается за пределами возможностей современных телескопов.

Для уточнения этих оценок исследователи разработали серию компьютерных симуляций LYRA, позволивших проследить эволюцию 65 карликовых гало с массами от десятков миллионов до нескольких миллиардов солнечных. Благодаря высокому разрешению модели ученые смогли наблюдать формирование звездных систем с массой всего около четырех солнечных, что обычно невозможно в более грубых космологических расчетах.

Особое внимание было уделено влиянию раннего ультрафиолетового фона, известного как излучение Лаймана-Вернера. Оно не ионизирует водород напрямую, но разрушает молекулы H2, необходимые для охлаждения газа. Без этого охлаждения облака не могут сжиматься, и процесс звездообразования существенно подавляется.

В рамках работы были рассмотрены два сценария — со слабым и интенсивным фоном излучения. Выяснилось, что при низкой интенсивности даже небольшие гало способны формировать звезды. В более жестких условиях этот процесс возможен только в более массивных структурах, что объясняет появление большого числа «темных» галактик, не имеющих светимости.

Симуляции показали, что у самых тусклых систем существует нижний предел звездной массы, составляющий около тысячи солнечных. Такие галактики формируются быстро и переживают лишь короткий этап звездообразования, после чего вспышки сверхновых выбрасывают газ и останавливают дальнейшее развитие. Более крупные карликовые галактики сохраняют способность к формированию звезд дольше.

Результаты исследования, опубликованного в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, свидетельствуют о том, что нынешние спутники Млечного Пути отражают условия ранней Вселенной. Их количество и свойства напрямую связаны с процессами, происходившими в первые сотни миллионов лет после Большого взрыва.

Читайте также:

Читать нас в Дзен Новостях
Новости Рязанской области, России и мира!