В ходе анализа различных областей Млечного Пути на предмет наличия металлов в межзвездном газе и пыли, астрономы зафиксировали значительную неоднородность их распределения – концентрация элементов тяжелее водорода и гелия может варьироваться от одного региона к другому в десять раз. Данный факт вызывает несоответствие с существующими теориями о формировании и развитии галактик. О результатах исследования сообщается в журнале Nature.
«Полученные нами данные имеют принципиальное значение для построения теоретических моделей, описывающих формирование и эволюцию галактик. Нам необходимо будет внести коррективы в эти модели, учитывая различия в содержании металлов. Металлы играют важнейшую роль в процессе звездообразования, формировании космической пыли, молекул и планет, и наши наблюдения указывают на то, что сегодня образование этих компонентов происходит из газов с различным составом», – отмечают авторы работы.
Исследование химического состава газа и пыли, составляющих Млечный Путь, представляет собой один из ключевых этапов в изучении истории развития нашей Галактики. В ее структуре можно выделить три основных компонента: первичный газ, поступающий из межгалактического пространства, газ между звездами, обогащенный химическими элементами, и пыль, образующаяся при конденсации металлов.
Галактики пополняются «первичным» газом, состоящим преимущественно из водорода с небольшим содержанием гелия. Этот газ способствует обновлению галактик и стимулирует формирование новых звездных систем. Одновременно звезды, уже существующие в галактике, потребляют свой водород и посредством ядерного синтеза создают новые химические элементы. По завершении жизненного цикла звезда взрывается, рассеивая образовавшиеся металлы, такие как железо, цинк, углерод и кремний, обогащая ими межзвездное пространство. Впоследствии эти атомы могут конденсироваться в пыль, особенно в областях с низкой температурой и высокой плотностью.
В настоящее время межзвездное пространство Млечного Пути представляет собой смесь металлов, синтезированных в звездах, пыли, возникшей из этих звезд, и газа, поступающего извне Галактики.
Согласно современным теоретическим представлениям, эти компоненты распределены равномерно по всей Млечному Пути, и среда достигла уровня химического обогащения, сопоставимого с атмосферой Солнца, с незначительным повышением содержания металлов в центральной области. Тем не менее, результаты наблюдений продемонстрировали неоднородность среды нашей Галактики, причем некоторые исследованные области содержат металлы лишь на 10% от их концентрации в атмосфере Солнца, – сделали вывод авторы научной работы.
