Ученые установили возможную причину снижения темпов рождения звезд
Запасы нейтрального атомарного водорода во Вселенной за последние 4,5 миллиарда лет сократились значительно слабее, чем темпы образования новых звезд. Это показало исследование международной группы астрономов, использовавших данные китайского радиотелескопа FAST и спектроскопического проекта DESI. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Astronomy.
Исследователи проанализировали сведения примерно о 2,5 миллиона галактик, расположенных на участке, занимающем около трети небесной сферы. С помощью радиотелескопа ученые изучали излучение нейтрального атомарного водорода, а оптические наблюдения позволили определить расстояния до галактик и объединить большое количество слабых сигналов.
Расчеты показали, что около 4,5 миллиарда лет назад скорость образования звезд была приблизительно в 2,5 раза выше современной. При этом плотность нейтрального атомарного водорода превосходила сегодняшний показатель лишь примерно в 1,4 раза. Таким образом, резкое сокращение звездообразования нельзя объяснить только истощением запасов этого газа.
Нейтральный атомарный водород играет важную роль в газовом обмене галактик, однако непосредственно звезды формируются преимущественно из более плотных облаков молекулярного водорода. Поэтому количество доступного нейтрального газа само по себе не определяет интенсивность появления новых звезд.
Авторы исследования предполагают, что причина снижения звездообразования может заключаться в изменении процессов превращения нейтрального атомарного водорода в молекулярный. По мере ослабления притока вещества из крупномасштабной космической структуры и уменьшения плотности газа эффективность такого преобразования может снижаться. В результате запасы нейтрального водорода остаются сравнительно устойчивыми, а количество молекулярного газа, непосредственно участвующего в рождении звезд, сокращается.
Полученные результаты дают астрономам новые сведения о позднем этапе эволюции Вселенной. Они показывают, что уменьшение числа новых звезд связано не просто с нехваткой исходного вещества, а, вероятно, с изменением того, насколько эффективно галактики способны превращать имеющийся газ в материал для звездообразования.
