Долгое время считалось, что состав звёзд во всех галактиках во Вселенной по распределению масс такой же, как в нашем Млечном Пути. Иными словами, в любой галактике примерно одинаковое количество лёгких, средних и массивных звёзд. И действительно, наблюдения за звёздами в ближайших к нам галактиках подтверждали это предположение. Новое и более детальное изучение звёзд в далёких галактиках привело к открытию, что мы ошибались.
Источник изображения: Getty
Группа астрономов из Института Нильса Бора при Копенгагенском университете прогнала через специальный алгоритм свыше миллиона наблюдений за звёздами из базы данных COSMOS. Учёные изучили данные по 140 тыс. галактик с удалением от нас до 14 млрд световых лет. Выяснилось, что считавшийся ранее примерно одинаковый и универсальный параметр «Начальная функция масс» — эмпирическая функция, описывающая распределение масс звёзд в элементе объёма с точки зрения их начальной массы (масса, с которой они сформировались) — имеет переменное значение и не может быть применим ко всем галактикам. Проще говоря, в среднем звёздное население в далёких галактиках оказалось совсем не такое, как в нашем уголке Вселенной.
Формально сделать это открытие было просто. Известно, что в зависимости от массы и размера звёзды тяготеют к разным длинам волн испускаемого света: более массивные светятся голубым, поменьше — красным или жёлтым. Исследование показало, что чем дальше галактика находится от нас, тем больше в свете галактик синих тонов и меньше красных и жёлтых. Тем самым можно ожидать, что в далёких-далёких галактиках в среднем больше массивных звёзд, чем средних или небольших. Впрочем, без современных телескопов и наблюдений сотен астрономов этого открытия сделать было нельзя.
«Масса звёзд многое говорит нам, астрономам. Если вы изменяете [при моделировании] массу, вы также изменяете количество сверхновых и чёрных дыр, которые возникают из массивных звёзд. По сути, наш результат означает, что нам придётся пересмотреть многое из того, что мы когда-то предполагали, потому что далёкие галактики выглядят совсем иначе, чем наши собственные», — сказал Альберт Снеппен (Albert Sneppen), аспирант Института Нильса Бора и ведущий автор исследования.