Вселената все още има много водород, но ражда все по-малко звезди

Нощ на учените 2026 · онлайн

Дигитални ресурси

Всички ресурси
Броеве за четене онлайнСпецброеве за изкуствения интелект и за атома, брой 200 на „Българска наука“ и вестник „Homo Sciens“.Разгледай броевете 17 нови филма за български учениОт Стамен Григоров и бактерията на киселото мляко до генетика Дончо Костов.Гледай видеата 30 години „Мария Склодовска-Кюри“ на една картаВсички проекти по програмата от 1996 до 2026 г. – и кой с кого работи.Отвори картата Архив от минали НощиФилми, лекции и броеве от Нощите на учените 2019–2023.Към архива

 

През последните 4,5 милиарда години темпът, с който Вселената образува нови звезди, е спаднал повече от два пъти. Интуитивното обяснение е, че галактиките постепенно са изгорили горивото си. Ново мащабно измерване обаче показва, че един от главните газови резервоари — неутралният атомен водород — е намалял сравнително малко. Космическите „складове“ не са празни; по-скоро галактиките все по-трудно превръщат наличния материал в плътни облаци, от които се раждат звезди.

Международен екип, воден от Националните астрономически обсерватории и Шанхайската астрономическа обсерватория към Китайската академия на науките, комбинира данни от радиотелескопа FAST и проекта DESI. Анализът обхваща около 2,5 милиона галактики в почти една трета от небето и проследява промените през последните 4,5 милиарда години.

FAST — петстотинметровият сферичен радиотелескоп в Китай — е изключително чувствителен към 21-сантиметровата линия на неутралния водород, означаван от астрономите като HI. Тази слаба радиоемисия се поражда от промяна в ориентацията на протона и електрона във водородния атом. Тя е един от най-добрите инструменти за измерване на студения атомен газ в галактиките.

Проблемът е, че сигналът от далечна отделна галактика често потъва в шума. Тук помага DESI — спектроскопски инструмент, който дава точни червени отмествания и следователно разстояния за огромен брой галактики. Когато учените знаят къде в радиоспектъра трябва да бъде линията на всяка галактика, могат да подредят и „натрупат“ милиони твърде слаби сигнали. Случайният шум се усреднява, а общият водороден отпечатък изплува.

Сравнението разкрива несъответствие. Преди 4,5 милиарда години плътността на звездообразуването е била приблизително 2,5 пъти по-висока от днешната. Плътността на неутралния атомен водород обаче е била само около 1,4 пъти по-висока. Следователно рязкото затихване на звездообразуването не може да се обясни само с бързо изчерпване на HI.

Това не означава, че атомният водород директно се превръща в звезди. Звездите се образуват в студени и плътни облаци от молекулен водород, H₂. Атомният газ е по-широк резервоар и междинна спирка в кръговрата на материята: газ влиза в галактиката, охлажда се, сгъстява се, образува молекули и звезди, а звездните ветрове и свръхновите връщат част от него обратно.

Новите измервания преместват въпроса от „Къде е изчезнало горивото?“ към „Защо наличното гориво по-трудно стига до двигателя?“. Една възможност е по-късната Вселена да подава по-малко пресен газ от космическата мрежа към галактиките. При по-ниски плътности и различни условия в галактичните дискове преобразуването на HI в молекулни облаци може да става по-неефективно. Обратната връзка от звезди и активни галактични ядра също може да нагрява или разпръсква газа.

Изследването е силно най-вече с размера на извадката и съчетаването на два различни вида наблюдения. Дълбоките радиопроучвания обикновено виждат малка част от небето, а широките трудно достигат нужната чувствителност. FAST осигурява чувствителността, DESI — огромната и добре измерена оптична извадка. Методът на натрупване дава надеждна средна картина, макар да не измерва индивидуално съдържанието на всяка галактика.

Данните проследяват средната космическа плътност на атомния водород, но не казват сами по себе си кой физичен процес спира превръщането му в молекулен газ. Различни типове галактики могат да се развиват по различен начин. За да бъде решен пъзелът, ще са нужни съвместни карти на атомен и молекулен водород, звездни популации и средата около галактиките.

Все пак резултатът е важен ориентир за моделите на галактичната еволюция. Всеки успешен модел вече трябва едновременно да възпроизведе силния спад на звездообразуването и сравнително слабата промяна на атомния водород. Вселената не е спряла да създава звезди, защото просто е останала без водород. Променила се е ефективността на целия път от разредения газ до раждането на звезда.

 

Източници

Живейте по-добре с наука!

  • Развийте критично мислене и изградете защита срещу дезинформация.

  • Придобийте ключови умения за по-добър живот с нашите курсове във формат текст, видео и аудио.

  • Открийте новостите и иновациите в медицината.

  • Само 3 минути дневно са достатъчни, за да трансформирате живота си!

  • Всеки месец ви очаква нов брой с увлекателни статии по биология, космос, технологии, история, медицина и много други.

Изживейте науката навсякъде и по всяко време, като я четете на най-удобното за вас устройство.

 
Годишен абонамент
ВИЖ ПОВЕЧЕ
  • Безкрайно знание - списание, видеа, аудио, книги и т.н.
  • Достъп от всякъде
  • Социална мрежа за знание с хора като вас.

Създадохме платформа, която предлага курсове и ръководства, насочени към решаването на житейски предизвикателства чрез научно обосновани методи. Тя не само подпомага личностното развитие, но и предоставя ценни знания за водене на по-здравословен, успешен и пълноценен живот. Благодарение на научния подход, потребителите ще имат възможност да подобрят своето благосъстояние и да постигнат по-високо качество на живот.

БГ Наука
Powered by  GDPR Cookie Compliance (opens in a new tab)
Правила на поверителност

Използваме „бисквитки“, за да персонализираме съдържанието и рекламите, да предоставяме функции на социални медии и да анализираме трафика си. Също така споделяме информация за начина, по който използвате сайта ни, с партньорските си социални медии, рекламните си партньори и партньори за анализ.

Можете да коригирате всички настройки на „бисквитките“, като отворите разделите вляво.