Млечный Путь оказался удивительно неоднородным

Изучив различные уголки Млечного Пути на предмет содержания в заполняющих их газе и пыли металлов, астрономы с удивлением обнаружили, что оно крайне неоднородно – концентрация элементов тяжелее водорода и гелия может различаться от места к месту в 10 раз. Это противоречит текущим представлениям об истории и эволюции нашей и других галактик. Результаты исследования представлены в журнале Nature.

«Наше открытие играет ключевую роль в разработке теоретических моделей формирования и эволюции галактик. Теперь нам придется усовершенствовать модели, включив в них различия в металличности. Металлы играют фундаментальную роль в образовании звезд, космической пыли, молекул и планет, и полученные данные говорят о том, что сегодня в разных частях Млечного Пути они формируются из газов с отличным составом», – рассказывают авторы исследования.

Исследование содержания металлов в газе и пыли, заполняющих Млечный Путь, является одним из важнейших этапов при изучении истории и эволюции нашей Галактики. Выделяют три основных компонента: исходный газ, поступающий из межгалактического пространства, газ между звездами, обогащенный химическими элементами, и пыль, образующаяся в результате конденсации металлов в нем.

Галактики подпитываются извне «девственным» газом, состоящим в основном из водорода с небольшим включением гелия. Он «омолаживает» их и позволяет формировать новые звезды. В то же время уже живущие в них звезд звезды сжигают свой водород, и посредством нуклеосинтеза образуют новые элементы. Когда звезда, достигшая конца своей жизни, взрывается, она выбрасывает произведенные ею металлы, такие как железо, цинк, углерод и кремний, насыщая ими галактическое пространство. Затем эти атомы могут конденсироваться в пыль, особенно в более холодных и плотных средах.

Таким образом, сегодня межзвездное пространство Млечного Пути объединяет в себе металлы, производимые звездами, частицы пыли, образовавшиеся из них, а также газ из-за пределов Галактики, который регулярно попадает в нее.

«Текущие теоретические модели предполагают, что эти три составных элемента однородно перемешаны по всему Млечному Пути и среда достигла химического обогащения, аналогичного атмосфере Солнца, с небольшим увеличением металличности в центре. Однако, наши наблюдения не только показали, что среда нашей Галактики неоднородна, но и что некоторые из изученных областей обогащены металлами лишь на 10% от их содержания на Солнце», – заключили авторы исследования.