Темпы звездообразования упали значительно быстрее запасов водорода
Международная группа астрономов установила, что за последние 4,5 миллиарда лет темпы образования новых звезд во Вселенной снизились примерно в 2,5 раза. При этом плотность нейтрального атомарного водорода тогда была лишь примерно в 1,4 раза выше современного уровня. О результатах исследования, опубликованного онлайн в Nature Astronomy, сообщает ScienceDaily.
Наблюдения миллионов галактик
Исследователи под руководством специалистов Китайской академии наук объединили данные китайского радиотелескопа FAST с большим массивом оптических спектроскопических данных проекта DESI. Они изучили около 2,5 миллиона галактик, расположенных почти на трети небосвода.
Нейтральный атомарный водород, или HI, является важным резервуаром холодного газа внутри галактик. Он связывает общий космический запас газа с молекулярным водородом, в плотных облаках которого преимущественно рождаются звезды. HI обнаруживают по чрезвычайно слабой радиолинии с длиной волны 21 сантиметр, сигнал которой часто теряется на фоне шума.
Больше актуальных новостей — в Telegram-канале UA.News Telegram.
Чтобы измерить сигналы, слишком слабые для отдельного обнаружения, ученые применили метод спектрального сложения. Они выравнивали радиосигналы по точно измеренным красным смещениям галактик и объединяли их. Это позволило выделить средний сигнал нейтрального водорода и проследить изменения его космической плотности с высокой статистической точностью.
Запасы HI не объясняют спад звездообразования
Одним из объяснений снижения активности звездообразования было постепенное истощение холодного газа в галактиках. Однако новые измерения показали, что резкое падение темпов рождения звезд не сопровождалось столь же значительным сокращением резервуаров нейтрального атомарного водорода.
Авторы работы отмечают, что быстрое истощение HI само по себе не объясняет спад звездообразования. По их мнению, важными могут быть изменения движения газа в барионном цикле: из-за более слабого притока газа из космической паутины и меньшей плотности газа галактики могут менее эффективно преобразовывать HI в молекулярный водород. При таком сценарии общий резервуар HI может оставаться относительно стабильным, тогда как запасы молекулярного газа, непосредственно связанного с формированием звезд, постепенно сокращаются.
