Астрономы обнаружили, что скорость звёздных ветров у наиболее бедных тяжёлыми элементами массивных звёзд снижается значительно сильнее, чем предполагали прежние модели. Результат получил проект TEMPOS, который под руководством Университета Юты изучает ультрафиолетовое излучение таких звёзд с помощью космического телескопа «Хаббл». Исследование опубликовано 21 сентября 2026 года в The Astrophysical Journal Supplement Series.
В рамках программы исследователи проанализировали 29 массивных звёзд в шести близлежащих карликовых галактиках. Их металличность, то есть содержание элементов тяжелее водорода и гелия, не превышает одной пятой солнечного уровня. Такие объекты служат приближённой моделью условий, существовавших в галактиках ранней Вселенной.
Массивные звёзды, масса которых более чем в десять раз превышает солнечную, выделяют огромное количество излучения, теряют вещество через звёздные ветры и завершают жизнь взрывами сверхновых. «Они очень горячие, яркие и быстро сгорают, а заканчивают свою короткую жизнь взрывами сверхновых, которые передают окружающему газу много энергии и вещества», — сказала ведущий автор работы, доцент кафедры физики и астрономии Университета Юты Грейс Телфорд. По её словам, эти звёзды регулируют количество газа, способного остывать и формировать новые звёзды.
Ультрафиолетовые спектры позволяют определить химические элементы в атмосферах звёзд и изучить потоки вещества, уходящие с их поверхности. Для TEMPOS к ранее собранным данным добавили наблюдения 12 звёзд, причём на изучение каждого объекта могло уходить до 35 часов работы «Хаббла». Телескоп «Джеймс Уэбб», запущенный в 2021 году, обнаруживает всё более сложные галактики ранней Вселенной, поэтому уточнение моделей массивных звёзд становится особенно важным.
В целом данные подтвердили ожидаемую закономерность: при снижении металличности максимальная скорость звёздного ветра уменьшается. Однако у звёзд с металличностью менее 10% солнечной она падала намного резче, чем следовало из тенденций, выявленных при более высоких значениях. «Есть своего рода плавная тенденция, а затем у звёзд с самой низкой металличностью скорость ветра внезапно резко снижается», — отметила Телфорд.
Одним из ключевых элементов для объяснения этого эффекта может быть железо. Учёные сравнили слабые линии поглощения железа в ультрафиолетовых спектрах с содержанием кислорода, которое обычно используют для оценки металличности, и обнаружили заметно более сильное поглощение железа в богатых кислородом галактиках. Разброс результатов также указывает на различия в количестве железа у бедных металлами звёзд, а дальнейшее объединение данных «Хаббла» с наблюдениями в видимом диапазоне обсерватории Кека должно помочь точнее рассчитать химический состав и скорость потери массы. «Уэбб открыл множество новых вопросов об эволюции этих ранних галактик — они странные», — сказала Телфорд, объясняя научную задачу TEMPOS.