Телескоп Джеймс Уэбб помог уточнить историю звездообразования во Вселенной
Астрофизики представили новое исследование, которое уточняет фундаментальную зависимость в эволюции галактик — так называемую главную последовательность звездообразования (MS). Работа, опубликованная на сервере препринтов arXiv, опирается на данные наземных и космических обсерваторий, включая телескоп Джеймс Уэбб (JWST), и охватывает период от современной эпохи до первых 500 миллионов лет после Большого взрыва.
Главная последовательность описывает, как темп звездообразования в галактике зависит от её звёздной массы. Долгое время существовало расхождение между прямыми измерениями этой кривой и данными о звёздной функции масс — интегральной характеристике, суммирующей количество звёзд во Вселенной. Авторы предложили новый статистический подход, который устраняет это несоответствие.
Учёные собрали и проанализировали измерения масс функций для звездообразующих и «пассивных» (прекративших формирование звёзд) галактик в диапазоне красных смещений от z=0,1 до z=9. Проследив «истории роста» галактик через эти функции, они получили статистически обоснованную оценку главной последовательности для масс от 10? до 10?? масс Солнца.
Полученная кривая хорошо согласуется с независимыми спектроскопическими измерениями темпов звездообразования на красных смещениях z~2–7, с результатами анализа фотометрических выборок при z?3 и с теоретическими моделями эволюции галактик. Однако, как отмечают исследователи, их данные существенно отличаются от широко используемых «конкордансных» соотношений, поэтому к применению прежних компиляций без учёта систематических погрешностей следует относиться осторожно.
В работе также рассмотрены следствия уточнённой главной последовательности для связи галактик с тёмным гало и для плотности темпа звездообразования во Вселенной. По мнению учёных, требуются дальнейшие теоретические изыскания, чтобы полностью понять историю звездообразования.
Исследование демонстрирует, как новые данные JWST помогают разрешать старые космологические загадки и повышают точность нашего понимания эволюции галактик.
