Путешествовал ли углерод в вашем теле за пределы Галактики, прежде чем сформировать вас?

История начинается в сердцах звезд, где образуются элементы тяжелее гелия. Когда жизнь звезд подходит к концу, они взрываются в виде сверхновых, рассеивая эти элементы во Вселенной. Традиционно ученые считали, что этот материал перерабатывается непосредственно в галактиках, подпитывая следующее поколение звезд и планет.

Однако новое исследование обнаружило удивительный обходной путь. Атомы углерода, вместо того чтобы оставаться в своей галактике-хозяине, часто уходят в огромное облако газа, известное как окологалактическая среда (ОГС), а затем возвращаются обратно. Эта космическая остановка может быть очень важна для эволюции галактик и образования звезд.

Космический вокзал

«Представьте, что CGM — это гигантский железнодорожный вокзал», — объясняет Саманта Гарза, ведущий автор исследования и астроном из Университета Вашингтона. Он постоянно выталкивает материал и втягивает его обратно». Тяжелые элементы, образующиеся в звездах, выбрасываются в CGM во время сверхновых, чтобы затем вернуться обратно и снова использоваться».

Для исследования ученые проанализировали данные спектрографа «Хаббл» Cosmic Origins Spectrograph, сосредоточившись на 11 звездообразующих галактиках. Изучив характер поглощения света углеродом, они обнаружили эти элементы на расстоянии 391 000 световых лет от галактик-хозяев — далеко за пределами видимого диска Млечного Пути, который простирается примерно на 100 000 световых лет.

Цикл формирования звезд и планет

Астрономы сравнивают CGM с резервуаром, в котором галактики хранят жизненно важные ингредиенты для будущего роста. Хотя уже было известно, что в КГМ происходит круговорот ионизированного кислорода, это исследование стало первым наблюдением за тем, как более холодные элементы, такие как углерод, участвуют в подобных движениях. Интересно, что галактики, в которых активно формируются звезды, демонстрируют гораздо более активный круговорот углерода по сравнению со своими «спящими» собратьями.

«Теперь мы рассматриваем CGM как важнейшую систему хранения углерода и кислорода», — добавляет Гарза. «В звездообразующих галактиках этот материал в конечном итоге попадает обратно, чтобы поддержать непрерывный цикл формирования звезд и планет».

Последствия для Млечного Пути

Поскольку Млечный Путь остается активной звездообразующей галактикой, некоторые из содержащихся в нас углеродов, вероятно, отправились в это галактическое путешествие. Понимание этих процессов проливает свет на то, как галактики начинают и заканчивают фазы звездообразования, а также на то, что происходит во время слияния галактик, которое рано или поздно постигнет и нашу галактику.

Учитывая невидимые слои газа, окружающие галактики, ранние стадии таких слияний могут происходить уже сейчас. Эти открытия позволяют глубже осознать наше место в космосе, напоминая нам, что углерод в нас не просто был выкован и отложен. Он путешествовал по просторам космоса, совершая межгалактические перелеты, прежде чем принять участие в формировании Земли и, в конечном счете, самой жизни.

Звездное вещество», из которого состоят наши тела, не просто дрейфовало в космосе — оно отправилось в грандиозное галактическое путешествие. Эта космическая одиссея подчеркивает нашу глубокую связь со Вселенной, благодаря чему слова Сагана звучат как никогда глубоко.