Top.Mail.Ru
Ветры сверхновых мешают ионизирующему излучению покидать галактики — RuSamara | Информационная лента

Ветры сверхновых мешают ионизирующему излучению покидать галактики

28 октября 2026, 17:15 ·

Illustration of Galactic Winds Blocking Ionizing Radiation На изображении показано, как массивные звёзды испускают ионизирующее излучение, однако газ, увлечённый галактическими ветрами от сверхновых, может препятствовать выходу этого излучения за пределы галактики. Источник: SciTechDaily.

Астрономы долгое время считали, что мощные ветры, возникающие при взрывах звёзд, прокладывают ультрафиолетовому излучению путь из молодых галактик. Новое исследование близких галактик, о котором сообщает SciTechDaily, показывает, что такие ветры, напротив, могут затруднять выход излучения. Это ставит под сомнение одну из ведущих гипотез о том, как Вселенная вышла из тумана нейтрального водорода.

В течение первого миллиарда лет после Большого взрыва этот туман делал Вселенную непрозрачной для ультрафиолета. Просветление началось в эпоху реионизации примерно 13 миллиардов лет назад. Энергичное излучение ранних галактик сталкивалось с нейтральными атомами водорода и разделяло их на заряженные протоны и электроны. «Когда оно ионизировало большую часть водорода, заполняющего межгалактическое пространство, реионизация завершилась, и мы видим Вселенную такой, какая она сегодня, — сказал Коди Карр, постдокторант кафедры астрономии Мичиганского университета. — Мы называем реионизацию последним крупным фазовым переходом Вселенной».

Чтобы преобразовать газ между галактиками, излучению сначала нужно было покинуть породившие его галактики. Астрономы предполагали, что сверхновые создают ветры, способные перестраивать галактики и расчищать пути в окружающем газе. «По сути, то, как эти галактики выпускали ионизирующее излучение, оказалось не таким, как мы думали», — отметил Карр.

Карр руководил исследованием, работая постдокторантом в Чжэцзянском университете в Китае, а затем продолжил его в Мичигане. Международная команда, включающая исследователей Мичиганского университета, наблюдала с помощью телескопа Hubble близкие галактики со вспышками звездообразования, где звёзды рождаются особенно интенсивно. Такие галактики похожи на те, что, вероятно, участвовали в реионизации ранней Вселенной, и позволяют изучить, как излучение выходит наружу. Учёные проанализировали спектры галактик и измерили скорости их ветров: газ в ветрах поглощает свет на определённых длинах волн, а положение и ширина провалов показывают, как движется газ. Галактики с самыми быстрыми ветрами выпускали наименьшую долю ионизирующего излучения.

«Похоже, что энергия сверхновых перемешала окружение и увеличила, а не уменьшила покрытие нейтральным газом и пылью, которое подавляет выход ионизирующего излучения», — сказал Стефан Маккэндлисс, один из старших авторов работы и директор Центра астрофизических наук Университета Джонса Хопкинса. Результаты, опубликованные в Nature Astronomy, усиливают альтернативное объяснение, связанное с активностью молодых звёзд: излучение и менее мощные ветры в окрестностях этих звёзд могут помогать свету выходить. «Наши наблюдения показывают, что фотоны выходят ещё до формирования галактических ветров», — сказал Карр.

Исследователи добиваются дополнительного времени наблюдений на Hubble, чтобы изучить другие галактики и проверить роль этих менее мощных ветров. Телескоп Hubble — миссия NASA, запущенная при участии Европейского космического агентства; исследование также поддержано грантом, которым управляет Научный институт космического телескопа. Связь поведения близких галактик с ранним преобразованием Вселенной пока не установлена. «Мы не знаем точно, какие объекты вызвали реионизацию и как она развивалась, — сказал Карр. — Мы знаем, что она произошла, но полных ответов на эти вопросы у нас нет». Полученные данные уже могут использоваться в компьютерных моделях реионизации, в частности для описания того, как активность звёзд меняет газ, через который проходит излучение. «Сверхновые играют центральную роль в космологических гидродинамических моделях, объясняющих выход ионизирующего излучения из галактик, — сказал Рэнью Цэнь, один из старших авторов и директор Центра космологии и вычислительной астрофизики Чжэцзянского университета. — Наши результаты показывают необходимость изучить, как излучение и ветры молодых звёзд формируют окружающий газ ещё до взрыва первых сверхновых».