В течение десятилетий астрономы занимались изучением космоса, предполагая, что звезды определенных размеров образуются в определенных количествах. Подобно продуктовым магазинам, торгующим только дынями и черникой в мешках по дюжине и более, вселенная, как считалось, создает звезды в определенных связках. Другими словами, считалось, что соотношение маленьких и больших звезд фиксировано. Например, на каждую звезду, в 20 или более раз превышающую массу Солнца, должно приходиться 500 звезд с массой Солнца или меньше.
Это убеждение, основанное на многолетних исследованиях, было опровергнуто новыми данными, полученными с помощью NASA Galaxy Evolution Explorer. Ультрафиолетовый телескоп нашел доказательство того, что маленькие звезды собираются в еще большие группы, чем считалось ранее; например, в некоторых местах космоса на каждую массивную звезду может образоваться около 2000 маломассивных звезд. Маленькие звезды были там все время, но были замаскированы массивными, более яркими звездами.
Эта статья показывает, что некоторые из наших стандартных предположений о том, что ярчайшие звезды говорят вам обо всем звездном населении, похоже, не работают, по крайней мере, в постоянно», - сказал Герхардт Р. Мёрер, главный исследователь исследования и научный сотрудник Университета Джона Хопкинса в Балтиморе, штат Мэриленд.
Астрономам давно известно, что многие звезды слишком тусклые, чтобы их можно было увидеть в сиянии их более ярких и массивных собратьев. Хотя более мелкие и легкие звезды превосходят по численности большие, их труднее увидеть. Возвращаясь к аналогии с бакалейной историей, дыни притягивают взгляд, хотя общий вес черники может быть больше.
Начиная с 1950-х годов астрономы придумали метод подсчета всех звезд в регионе, даже тех, которые они не могли обнаружить. Они разработали своего рода звездный бюджет, уравнение, названное «звездной начальной функцией массы», для оценки общего количества звезд в области неба на основе света только самых ярких и массивных. Считалось, что на каждую сформировавшуюся большую звезду было создано определенное количество меньших, независимо от того, где звезды располагались во Вселенной.
«Мы пытались понять свойства галактик и их массу, глядя на свет, который мы можем видеть», - сказал Мёрер.
Но это распространенное предположение вводит астрономов в заблуждение, сказал Мейрер, особенно в галактиках, которые по своей природе малы и слабы.
Чтобы понять проблему, представьте, что вы пытаетесь оценить население Земли, наблюдая свет, излучаемый ночью. Глядя сверху на Северную Америку или Европу, регионы, где проживает больше людей, загораются, как указатели. Лос-Анджелес, например, хорошо виден ученому, работающему на Международной космической станции. Однако, если бы этот метод применялся к регионам с ограниченным электроснабжением, численность населения была бы сильно занижена, например, в некоторых районах Африки.
То же самое можно сказать и о галактиках, чьи светящиеся пятнышки в темноте космоса могут ввести в заблуждение. Мёрер и его команда использовали ультрафиолетовые изображения, полученные с помощью Galaxy Evolution Explorer, и тщательно отфильтровали изображения в красном свете, полученные с телескопов Международной обсерватории Серро-Тололо в Чили, чтобы показать, что многие галактики не образуют большого количества массивных звезд, но все же имеют множество менее крупных звезд. массовые аналоги. Ультрафиолетовые изображения чувствительны к относительно небольшим звездам, масса которых в три или более раз превышает массу Солнца, в то время как отфильтрованные оптические изображения чувствительны только к самым большим звездам, масса которых в 20 или более раз превышает массу Солнца.
Эффекты особенно важны в тех частях вселенной, где звезды рассредоточены по большему объему - в сельской Африке космоса. В этих областях может быть примерно в четыре раза больше звезд, чем предполагалось ранее.
«Особенно в этих галактиках, которые кажутся маленькими и ничтожными, у звезд с меньшей массой может быть намного больше массы, чем мы ожидали ранее, исходя из того, что мы могли видеть у самых ярких и молодых звезд», - сказал Мёрер. «Но теперь мы можем уменьшить эти ошибки, используя такие спутники, как Galaxy Evolution Explorer».