Лишнее излучение: Потерянные звезды
За последние десятилетия наблюдения космических телескопов показали, что инфракрасного излучения, которое им удается фиксировать, больше, чем стоило бы ожидать, исходя из известного количества известных звезд в известных галактиках.
Астрономы предполагают, что источником его может служить нечто слишком тусклое, чтобы наблюдать его напрямую — например, самые далекие и древние галактики, пока недоступные нашим инструментам. Однако это объяснение не согласуется с теоретическими расчетами: если это действительно так, то таких древнейших звезд и галактик должно быть намного больше, чем получается по современным моделям эволюции Вселенной.
Новые наблюдения, проведенные американским космическим ИК-телескопом Spitzer, позволяет отбросить эту гипотезу — а равно и предположение о том, что источником «лишнего» излучения могут служить далекие карликовые галактики, также невидимые современным инструментам. Это сияние оказалось на несколько порядков ярче и интенсивнее всего, что могли бы породить и старейшие, и мельчайшие из галактик. Однако на основе новых данных ученые из группы Эсанты Курэя (Asantha Cooray) высказали совершенно свежую идею.
«Если мы возьмем все галактики начиная от сегодняшнего дня и до примерно миллиарда лет после Большого Взрыва, такие звезды могут создавать до 10% инфракрасного излучения, которое уловил Spitzer, — говорит Эсанта Курэй, — а остальное придется на сами галактики. Ранее эти 10% объяснялись свечением более древних галактик и звезд, но по новым данным оно может отвечать максимум за 0,5%».
Напомним, что, по современным представлениям, галактики окружены своего рода коконами невидимой темной материи, которая может играть ключевую роль в их рождении и эволюции. Напомним, что в прямом смысле слова темной эта материя не является — она лишь не взаимодействует с обычной материей, из которой состоим и мы, и звезды, вообще никаким образом, помимо гравитации. «Темная» в данном случае лучше понимать в переносном значении: в самом деле, никто толком не может пока сказать, что это за материя и из чего состоит. Однако гравитационный танец звезд и галактик позволяет достаточно уверенно говорить о том, что темная материя не только существует, но и составляет более 20% всей Вселенной — в несколько раз больше, чем материя обычная.
Так вот, по предположению Курэя и его коллег, темная материя оказывается не такой уж и темной (в прямом смысле этого слова). Они считают, что именно гало темной материи, в которую погружены галактики, могут являться источником «лишнего» инфракрасного излучения во Вселенной. Механизм предлагается следующий.
Иногда звезды, родившиеся и эволюционировавшие в пределах галактики, в результате запутанной игры сил притяжения и движения оказываются выброшенными за пределы своей материнской галактики. Такие звезды, по словам авторов, ответственны примерно за 1% излучения Млечного Пути, а в более плотных скоплениях, где столкновения между звездами более часты, эта величина может достигать и 20%.
Однако, как правило эти звезды не покидают родную галактику окончательно: большинство из них оседает на самых дальних ее окраинах, уловленные окружающим ее гало темной материи. Рассеянные по огромному пространству, разделенные бесконечными километрами, они с трудом поддаются наблюдению.
Оставаясь здесь, они нередко выпадают из теоретических расчетов и оценок, однако вклад их не стоит недооценивать. Во всяком случае, 10% инфракрасного излучения вполне могут создаваться такими «эмигрантами». И если это действительно так, то же должно быть справедливо и для видимой части спектра. Во всяком случае, авторы намерены в ближайшее время провести необходимые наблюдения и в этой области.
По пресс-релизу NASA