Газета.Ru в Telegram
Новые комментарии +

Российские ученые исследовали распределение элементов внутри скоплений галактик

Сотрудник Института космических исследований (ИКИ) РАН совместно с зарубежными коллегами проанализировал современные методы исследования и моделирования химического состава горячего межгалактического газа в скоплениях галактик. Работа поможет лучше понять эволюцию его химического состава. Исследования поддержаны грантом Российского научного фонда (РНФ). Работа ученых опубликована в журнале Space Science Reviews.

«В последние годы расчеты химических свойств межгалактической среды в современных космологических гидродинамических моделях преуспели в воспроизведении большого разнообразия наблюдательных признаков. Мы показали необходимость объединения усилий наблюдательных и численных методов исследования химического состава межгалактического газа для более эффективной работы с огромным объемом данных, производимым современными и будущими рентгеновскими космическими обсерваториями», – говорит автор исследования, кандидат физико-математических наук, сотрудник отдела астрофизики высоких энергий ИКИ РАН Павел Медведев.

Скопления галактик представляют собой самые массивные, связанные гравитационными силами объекты во Вселенной, основной компонент которых – оболочка темной материи, составляющая около 90% массы скоплений. В оптическом диапазоне скопления видны в виде концентрации галактик на небе, общее число которых может достигать тысяч или даже десятков тысяч. Тем не менее, масса галактик составляет лишь около 1% полной массы таких систем. Гораздо больший вклад вносит межгалактический газ, в котором сосредоточена основная доля барионной материи скоплений. При падении на скопление газ заполняет межгалактическую среду, разогревается до высоких температур (несколько десятков миллионов градусов) и проявляет себя преимущественно за счет излучения в рентгеновском диапазоне длин волн.

С момента появления первых теорий ядерного синтеза, происходящего в звездах, хорошо известно, что практически все химические элементы тяжелее гелия – продукты термоядерных процессов в этих небесных телах на разных этапах их эволюции. Это означает, что все строительные блоки материи, необходимые для образования новых звезд, скалистых планет и даже жизни, когда-то были созданы в ядрах звезд и во время взрывов сверхновых. Поскольку химические элементы имеют разные атомные массы, а следовательно, и разные энергии связи, процессы, ответственные за их формирование, могут существенно различаться. Согласно современным представлениям, углерод и азот в основном производятся звездами малой массы, в то время как элементы с промежуточными атомными номерами (от 8 до 30) должны формироваться в сверхновых типа Ia и в сверхновых с коллапсирующим ядром. Считается, что более тяжелые элементы (с атомным номером больше 30) производятся при процессах быстрого захвата нейтронов, главным образом в результате слияния нейтронных звезд, а также в медленных процессах захвата в основном у звезд асимптотической ветви гигантов. С этой точки зрения изучение химического обогащения межгалактической среды с момента ее образования дает бесценную информацию об эволюции вещества во Вселенной, истории звездообразования и свойствах взаимодействия галактик с окружающим их газом.

В своей работе исследователи рассмотрели современные модели формирования и эволюции состава межгалактического газа, а также указали на ограничения существующих моделей. Ученые сравнили теоретические предсказания и результаты наблюдений, полученные современными рентгеновскими космическими обсерваториями.

Общая картина свидетельствует о раннем обогащении газа тяжелыми элементами в период формирования скоплений галактик. На это указывает как однородность обогащения, наблюдаемая для широкого диапазона масс систем на больших пространственных масштабах, так и неизменность во времени химического состава межгалактического газа.

Новости и материалы
Россиянам рассказали, почему опасно оставлять автомобиль под палящим солнцем
«С ума сошла?» Тарасова накинулась на экс-фигуристку, обвинившую Слуцкую в допинге
Ученые нашли полный скелет огромного предка белой акулы
Российские солдаты отбили атаку украинских войск в ЛНР
Российские средства ПВО за сутки уничтожили почти 300 дронов ВСУ
Александр Розенбаум рассказал о дополнительном источнике дохода: «Не бомжовые заведения»
Работников рынка в Нальчике заподозрили в вербовке новых членов «Исламского государства*»
Россиянин обстрелял мать из лука, когда она попросила его найти работу
Шольц подтвердил свою позицию по передаче Taurus Украине
Путин предложил обсудить работу по защите регионов от паводков
ВСУ потеряли HIMARS у Нововодяного
Ярмольник назвал «идеальным» свое самочувствие после сообщений о госпитализации
Парашютистка выжила, упав с высоты 4,5 км
Дома и квартиры около 30 тыс. жителей Орска оказалось в зоне затопления
Microsoft передумала блокировать свои программы в России
Полиции Испании удалось пресечь деятельность крупнейших в Европе фальшивомонетчиков
Автопроизводитель Polestar выпустил фирменный флагманский смартфон
Стало известно насколько рухнул экспорт из России в Европу
Все новости