В 1433 парах галактик, разбросанных по небу, астрономы заметили необычный узор. Соседи, оказавшиеся «над» или «под» массивной звёздной системой, содержат до четверти больше кислорода, чем те, что лежат в плоскости её диска. Так выглядит космическое перекрёстное опыление — направленный перенос тяжёлых элементов, выкованных в недрах звёзд, от одной галактики к другой.
Чтобы уловить сигнал, команда обратилась к спектрам (разложениям света на цвета), собранным инструментом DESI на телескопе Мэйолла. По линиям кислорода в оптическом диапазоне вычислили газофазную металличность (долю тяжёлых элементов в газе). Красное смещение (растяжение света из-за расширения Вселенной), описанное законом Хаббла и открытое Эдвином Хабблом, дало расстояния и скорости. Ориентацию диска каждой галактики восстановили по фотометрическим снимкам, а угол между большой осью и направлением на соседа определил геометрию пары. Статистика подтвердила догадку.
Данные сравнили с космологической симуляцией IllustrisTNG, где отслежена судьба барионного вещества. Модель качественно воспроизводит анизотропный перенос, но предсказывает более пологий градиент. Это указывает на то, что реальные оттоки фокусируются сильнее, чем считалось. Субсеточная физика обратной связи нуждается в калибровке.
Работа впервые дала прямое наблюдательное подтверждение тому, что эволюция галактик не замкнута в отдельных «островах». Тяжёлые элементы путешествуют от источника к соседу, меняя его химическую биографию. Как перекрёстное опыление связывает цветущие растения, так звёздная обратная связь сплетает судьбы галактик в общую сеть.
Избыток металличности в 24% эквивалентен тому, как если бы соседняя галактика внезапно «повзрослела» на несколько сотен миллионов лет эволюции, получив порцию готовых тяжёлых элементов. Кислород, который мы измеряем, — это «зола» от сгоревших массивных звёзд; в каждой такой галактике-соседе его на несколько миллионов солнечных масс больше, чем у изолированных собратьев той же массы.
Идея галактических ветров, переносящих химические элементы, напоминает «панспермию» в космических масштабах — только вместо жизни распространяются строительные блоки для планет и будущих биосфер. В романе «Пламя над бездной» Вернора Винджа цивилизации обмениваются информацией через галактическую сеть; здесь же сами галактики обмениваются веществом, создавая предпосылки для химической эволюции.