Китайский телескоп FAST и проект DESI исследовали 2,5 миллиона галактик и выявили: запасы топлива для звёзд не истощились — изменился процесс его переработки
4 октября 2026, 16:49Наука и космосDarth Sahara4
Международная команда астрономов под руководством Хун Го из Китайской академии наук провела обширное измерение нейтрального водорода за последние 4,5 миллиарда лет, получив результаты, противоречащие общепринятому пониманию. Темп звездообразования во Вселенной за этот период снизился примерно в 2,5 раза, однако плотность нейтрального атомарного водорода (HI) — первичного «топлива», из которого образуется молекулярный водород H₂, а затем и звёзды, — уменьшилась всего в 1,4 раза. Проще говоря, топливо всё ещё присутствует, но процесс его производства замедлился.
Исследование базируется на двух мощных инструментах. Первый — крупнейший в мире радиотелескоп FAST (Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope) с диаметром антенны 500 метров, расположенный в китайской провинции Гуйчжоу. Он фиксировал излучение нейтрального водорода на длине волны 21 сантиметр — классический сигнал, по которому астрономы создают карты распределения HI в галактиках. Второй инструмент — спектроскопический проект DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument), работающий на телескопе имени Николаса Мэйолла в Аризоне. Совместно они собрали данные о почти 2,5 миллионах галактик, охватив почти треть неба.
«Мы наблюдаем, что в течение последних 4,5 миллиарда лет звездообразование продолжало значительно снижаться, в то время как объем нейтрального атомарного водорода изменился удивительно мало. Это не соответствует нашим ожиданиям», — прокомментировал Го. Он пояснил, что исследование охватывает только позднюю стадию спада: пик звездообразования, «космический полдень», наблюдался на красном смещении z~2, приблизительно 10 миллиардов лет назад, и с тех пор темп падает. Но даже на позднем этапе несоответствие между почти стабильным HI и быстро сокращающимся производством звёзд требует разъяснения.
Логика предполагает простую схему: звёзды формируются из холодных облаков молекулярного водорода H₂, который образуется из нейтрального водорода HI, — значит, когда HI истощается, процесс останавливается. Однако данные FAST и DESI опровергают эту логику. HI не исчез. Исследователи пришли к выводу, что причины ситуации глубже — в барионном цикле.
Барионный цикл представляет собой круговорот обычного вещества между галактиками и межгалактической средой. Вещество втягивается в галактику из космической паутины, часть его используется для звездообразования, а другая часть выбрасывается обратно — через вспышки сверхновых, звёздный ветер и активность ядер. Авторы работы предполагают, что с возрастом Вселенной «поставки газа» из крупномасштабной паутины становятся менее эффективными. Общий запас HI остаётся стабильным, но эффективность его преобразования в H₂ снижается. Молекулярный газ, уже использованный для звёзд, не восполняется — и «звёздная фабрика замедляется», хотя «резерв» всё ещё далёк от исчерпания.
Полученные результаты представляют собой моментальный снимок поздней Вселенной, а не полную историю спада. FAST способен заглянуть назад примерно на 7,2 миллиарда лет, но не глубже. Для понимания событий, происходивших до этого — на пике космического полудня и ранее, — понадобятся более глубокие исследования в различных диапазонах и на разных частотах. Го и его коллеги установили лишь одну опорную точку, но она уже задаёт тон будущим исследованиям истории крупномасштабной Вселенной.
Источники:Nature AstronomyНаука и космос4космосКосмологияЗвездообразованиеКосмический полдень04 окт 16:49
Источник