Молодые звёзды управляют судьбой галактик — новые данные JWST, Хаббла и ALMA

Как галактики растут, меняются и иногда гасят своё звёздообразование? Ответ давно ищут в сверхновых — взрывных смертях массивных звёзд. Но новое исследование учёных Государственного университета Огайо, представленное на 248-й встрече Американского астрономического общества в Пасадене 17 июня 2026 года, показывает: решающая роль принадлежит звёздам ещё при жизни.

Звёздная «обратная связь»: что это такое

Когда в молекулярном облаке рождается группа массивных молодых звёзд, они немедленно начинают воздействовать на окружающее вещество. Интенсивное ультрафиолетовое излучение ионизирует газ, создавая горячее облако плазмы. Эта плазма расширяется — и либо вытесняет оставшийся газ, прекращая дальнейшее звёздообразование, либо сжимает соседние облака, провоцируя новые вспышки. Этот механизм, называемый звёздной «обратной связью» (stellar feedback), определяет темп и паттерн звёздообразования в галактике на миллиарды лет вперёд.

18 000 звёздообразующих регионов и три телескопа

Ведущий автор Дебосмита Патак из Государственного университета Огайо и её коллеги проанализировали данные о примерно 18 000 звёздообразующих регионов в ближайших спиральных галактиках. Для этого использовались данные из международного проекта PHANGS:

• Данные ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) — молекулярный газ, «сырьё» для звёздообразования
• Данные JWST (инфракрасный диапазон) — пыль и ионизированный газ
• Данные Хаббла (оптический диапазон) — молодые звёзды и их окружение

Команда измерила давление ионизированного газа, создаваемого молодыми звёздами, и сопоставила его с окружающей средой.

Что решает судьбу звёздных «яслей»

Ключевой результат: в типичных спиральных галактиках судьбу каждого звёздообразующего региона определяет сравнение двух давлений. Если давление ионизированного газа, создаваемого молодыми звёздами внутри, превышает давление внешнего межзвёздного газа — регион расширяется и, в конечном счёте, рассеивается. Если нет — регион остаётся стабильным или сжимается.

Это значит, что ещё до первого взрыва сверхновой молодые звёзды уже управляют своим окружением. Механизм обратной связи начинает работать немедленно после рождения массивных светил.

Особенно показательно сравнение с галактикой NGC 3256 — результатом слияния двух галактик:

• Давление обратной связи там в 100 раз выше, чем в «нормальных» спиральных галактиках типа Млечного Пути
• Высокие уровни турбулентности указывают на то, что газ не пребывает в состоянии простого плоского диска
• Взаимодействие звёздообразования с питающим его газом в таких системах оказывается непредсказуемее

«Эти измерения выявляют физические условия, которые мы прежде не могли изучить», — говорит Патак. «Они помогают нам лучше понять процессы, управляющие галактической эволюцией в разных средах».

Значение для моделей эволюции галактик

Большинство современных компьютерных моделей эволюции галактик включают звёздную обратную связь, но обращаются с ней упрощённо. Новые наблюдательные данные дают конкретные измерения для тысяч отдельных регионов, что позволяет проверять модели с беспрецедентной детальностью и уточнять их.

Читайте также по теме: наблюдениях Уэбба за ранними галактиками.

Это особенно важно для понимания того, как галактики «гасят» звёздообразование: когда обратная связь становится достаточно мощной, чтобы выбросить газ за пределы галактики или нагреть его до температур, при которых он уже не может коллапсировать в звёзды.