Гало вокруг галактик: где прячется недостающий кислород экспресс
Галактики не висят в пустоте — их окружает разреженный газ, как невидимый пар над кастрюлей с супом. Этот газ содержит кислород, который выбросили взрывы звёзд. Астрономы ловят его по тёмным линиям в спектрах далёких квазаров: атомы кислорода поглощают ультрафиолетовый свет, и в радуге появляются провалы.
Две компьютерные модели — TNG50 и SIMBA — попытались воспроизвести такие наблюдения. Учёные взяли 14 групп галактик из каждой модели, создали 90 000 искусственных спектров и сравнили с данными обзора COS-IGrM. Результат: в TNG50 кислородных облаков оказалось 21%, в SIMBA — всего 6%, а в реальности — 44%. Модели явно недодают горячего газа.
Разница между моделями подсказывает, где искать причину. В TNG50 сильные облака кислорода сидят возле галактик, где активно рождаются звёзды, — значит, их выбросили взрывы сверхновых. В SIMBA такой связи нет. Похоже, всё дело в том, как модели описывают обратную связь от звёзд: как сильно те раздувают газ и насколько мелкие детали они могут разглядеть.
Это не просто спор двух программ. Если модели занижают количество кислорода, значит, мы упускаем важный механизм — как галактики обмениваются веществом с окружением. А от этого зависят их рост, затухание звездообразования и вся история Вселенной. Теперь, зная расхождение, учёные могут настраивать модели точнее — и тогда пар над кастрюлей перестанет быть таким неуловимым.
Кислород в межгалактическом газе — это «зола» от взрывов массивных звёзд. То есть, глядя на линии поглощения кислорода, мы видим следы сверхновых, взорвавшихся миллиарды лет назад.