Астрономы выяснили, как масса галактики влияет на поглощение света пылью

Астрономы представили масштабное исследование пылевого поглощения в галактиках, основанное на спектроскопических данных 34 182 галактик из обзора SDSS (z~0.1) и 863 галактик из программы JWST/JADES (z~1.5–7). Работа опубликована на сервере препринтов arXiv.

Ученые измерили балансовые декременты H?/H?, чтобы оценить поглощение в туманностях, и сравнили их с моделями звездного населения. Для звездной компоненты использовались спектры в ультрафиолетовом и оптическом диапазонах, дополненные данными GALEX. Такой подход позволил согласованно вывести величины поглощения A_V для звезд и газа.

Главный результат: при массе галактики менее 10^9 солнечных масс поглощение слабое (A_V ~0.2–0.4), а выше этого порога оно резко возрастает до ~1 для галактик с массой около 10^11 солнечных масс. При этом туманностное поглощение растет быстрее звездного, что указывает на разное распределение пыли.

Интересно, что зависимость от массы оказалась универсальной для всех исследованных эпох — от z~0 до z~7. Это означает, что механизмы, определяющие запыленность, не меняются на протяжении почти всей истории Вселенной.

Ученые предполагают, что масса ~10^9 M? является переходной: в маломассивных галактиках пыль распределяется по всему объему за счет обратной связи от звездообразования, а в более массивных концентрируется в плотных областях. Это объясняет разницу в отношении звездного и туманностного покраснения.

Результаты также помогают разрешить давний спор о значении параметра f = E(B-V)_star/E(B-V)_nebular — теперь ясно, что он зависит от массы галактики, меняясь от 1.0 для малых масс до 0.44 для больших. Это важно для корректной оценки звездообразования и содержания металлов в галактиках разных масс.