Космічний пил грає ключову роль у формуванні галактик і зірок.

Освіта галактик залишається в числі найважливіших невирішених питань астрофізики. Черговий крок до пошуку істини зробили співробітник Чикагського університету Андрій Кравцов і фізик Національної прискорювальної лабораторії ім. Фермі Нік Гнідин (обидва – США). У виданні Astrophysical Journal вони спробували пояснити, чому зірки на більш ранніх етапах існування Всесвіту формувалися повільніше.

Робота потрапила в поле зору Роберта Кеннікутта-молодшого, директора Астрономічного інституту Кембріджського університету (Велика Британія) та одного з відкривачів залежності Кеннікутта – Шмідта. У журналі Nature учений високо оцінив досягнення колег.

Отже, по порядку. Закон Кеннікутта – Шмідта пов'язує кількість галактичного газу в даній області зі швидкістю, з якою він перетворюється на зірки на тій же ділянці. Ця залежність застосовні до галактик на пізніх стадіях існування Всесвіту, але недавні спостереження, виконані Артуром Вольфа з Каліфорнійського університету в Сан-Дієго і Сяовень Ченем із Чиказького університету, показали, що закон не працює стосовно в галактиках, що існували протягом перших двох мільярдів років після Великого вибуху.

Робота Ніка Гнідина і Андрія Кравцова пояснює цей феномен. Якщо коротко, то в минулому галактики перетворювали газ в зірки з меншою ефективністю. Справа в малих концентраціях пилу, ключовими компонентами частинок якої виступають елементи важче гелію – вуглець, кисень, залізо. Ці елементи у свою чергу проводяться зірками, які, відповідно, на ранніх стадіях існування Всесвіту ще не встигли створити їх у достатній кількості.

Процес зореутворення починається з ущільнення міжзоряного газу. У певний момент атоми водню і гелію приступають до об'єднання і формування молекул в окремих областях хмари. Молекули водню створюються більш охоче якраз на поверхні частинок космічного пилу.

Ці молекули дуже нестійкі і легко розбиваються інтенсивним ультрафіолетовим випромінюванням масивної молодої зірки. Але подекуди пил стає настільки щільною, що починає виконувати роль захисного екрана, в результаті чого процес зореутворення прискорюється.

Модель Гнідина – Кравцова дозволяє також пояснити настільки широке поширення спіральних галактик і повільне зореутворення в невеликих галактиках. Попередні дослідження показали, що при зіткненні галактик вище ймовірність виникнення сфероідной, а не спіральної структури. А от згідно з новими даними зіткнення відбувалися на тому етапі, коли галактики ще не володіли зведами. У результаті цілком міг сформуватися тонкий диск.

Що стосується маленьких галактик, то вся справа в незначних обсягах виробництва пилових частинок існуючими зірками …

За матеріалами: Чиказький університет