Металличность галактик в прошлом могла быть выше
Однако повышение содержания металлов в спектрах звезд - это прямое следствие обогащения ими межзвездного пространства. Постепенно это пространство должно становиться более пыльным. Космическая пыль представляет собой частицы (конгломераты), состоящие из различных тяжелых элементов, среди которых, как написано в Большой российской энциклопедии, наибольшее распространение имеют углерод, магний и железо. Всё это элементы тяжелее гелия.
Итак, по мере эволюции галактик логично ожидать увеличения как доли, так и общей массы пыли в межзвездном пространстве галактик. И даже когда весь газ будет израсходован на звезды, пыль никуда не денется и продолжит вращаться вокруг центра галактики.
А теперь самое интересное: согласно данным зарубежных источников (ссылка: https://academic.oup.com/mnras/article/455/4/3911/1262746), количество пыли в галактиках за последние 5 миллиардов лет уменьшилось, и причем существенно! Вот цитата из той статьи (кусочек перевода в Гугле):
"Этот результат не зависит от CV и был отмечен ранее в сообществе дальнего ИК-диапазона, см., например, Данн и др. ( 2011 ), которые делают вывод о значительном увеличении массы пыли (в сторону высокого красного смещения) за последние 5 млрд лет."
В той же статье авторы делают вывод, что в прошлом галактики из-за большего количества пыли несколько хуже пропускали видимое и УФ излучение. С течением времени значительно выросла доля ультрафиолета в излучении галактик. Цитата:
"Что еще более важно, мы выявляем значительную и плавную эволюцию в интегральной фракции выхода фотонов на всех длинах волн, при этом фракция выхода УФ увеличивается с 27(18) процентов при z = 0,18 в NUV(FUV) до 34(23) процентов при z = 0,06."
А ультрафиолет, как известно, особенно активно излучается молодыми горячими звездами высокой светимости, наличие которых свидетельствует о достаточном количестве газа и активном звездообразовании. Вселенная, движущаяся к тепловой смерти, будет демонстрировать резкое снижение, прежде всего, доли ультрафиолета. Но как следует из данной статьи, эта доля за последние миллиарды лет значительно увеличилась.
Что такое 5 миллиардов лет - это ни много, ни мало, от трети до половины предполагаемого возраста Вселенной! За этот период галактики стали менее пыльными, то есть, менее металличными. Вопрос: а куда делась избыточная пыль?
Итак, если рассматривать красное смещение как меру обратного отсчета времени, то получится, что за последние несколько миллиардов лет Вселенная не постарела, а напротив, помолодела. Впрочем, в этой же работе отмечается, что за последние 2 миллиарда лет среднее энерговыделение из расчета на кубический мегапарсек пространства снизилось с 2,5 до 1,5 единиц. Всё это вместе взятое кажется совсем не логичным. Но выход из ситуации есть, и он позволяет дать этому исчерпывающее объяснение.
Красное смещение современная наука рассматривает в основном как шкалу времени, так как в ней пока (к сожалению) доминирует идея Большого взрыва с последующей эволюцией галактик и доли тяжелых элементов в них. Но если отказаться от этого представления и перейти на позиции стационарной и долгоживущей (или даже вечной) Вселенной, то картина получается совсем иной. Теперь красное смещение - это не столько мера времени, сколько мера расстояния.
С этой точки зрения снижение количества пыли в галактиках перестаёт противоречить логике. Просто там, где их исследовали, пыли в галактиках больше, а светимость их выше, вследствие большей плотности вещества в них. Больше звезд рождают больше пыли, а потому те галактики накапливают её в большем количестве, прежде чем потухнуть (к слову, потухшие галактики в космосе уже обнаружены - по косвенным признакам). В нашем же районе пространства галактики, быть может, не столь плотные, а потому пыли в них образуется меньше, да и возраст у них, возможно, меньше, так как они быстрее затухают, вследствие более низкого начального содержания газа. Но при этом металличность у них ниже, а чем ниже металличность среды, тем более горячие звезды в ней образуются (читал). А значит, они дают больше ультрафиолета.
Эта гипотеза косвенно подтвержается результатами недавних исследований, согласно которым наша галактика находится в относительной близости (в пределах нескольких сотен млн. св. лет, согласно Википедии) от центра относительно пустой области Вселенной, размером(насколько я помню) около 2 млрд. св. лет. Как раз в этих пространственных пределах авторы цитируемого выше исследования выявили снижение энерговыделения кубического мегапарсека пространства. Читал, что галактики, располагающиеся в войдах, имеют сниженную металличность, то есть, очевидно, и меньшее количество пыли.
В качестве альтернативного варианта объяснения можно предположить различные колебания процесса галактического генеза с течением времени и тоже в рамках стационарной и долгоживущей Вселенной. Но этот вариант кажется менее вероятным.
Свидетельство о публикации №224121901752