Жизнь на Земле невозможна без углерода, но сам этот элемент существует только благодаря звёздам. Все тяжёлые элементы, такие как углерод, кислород или железо, формируются в недрах звёзд и распространяются по космосу после их гибели. Именно из этих «звёздных остатков» формируются планеты, атмосферы и даже живые организмы.
Недавнее исследование, проведённое учёными из США и Канады, подтвердило, что углерод и другие звёздные элементы не просто дрейфуют в космосе, а участвуют в сложных процессах переработки. В галактиках, подобных Млечному Пути, такие элементы циркулируют через огромные потоки в так называемой окологалактической среде. Эти гигантские «конвейеры» выталкивают материал за пределы галактики, а затем возвращают его обратно, создавая идеальные условия для формирования новых звёзд и планет.
Окологалактическую среду можно представить как железнодорожную станцию, где тяжёлые элементы отправляются в путешествие и возвращаются обратно. Этот цикл начинается со взрывов сверхновых, выбрасывающих элементы в космос, где они могут вновь стать строительными блоками новых звёзд и миров.
Гарза и её коллеги, используя спектрограф Cosmic Origins на телескопе Hubble, исследовали свет девяти далёких квазаров, проходящий через окологалактическую среду 11 звёздообразующих галактик. Анализ показал наличие значительных количеств углерода, который иногда простирается на расстояния до 400 000 световых лет — в четыре раза больше диаметра Млечного Пути. Это доказывает, что окологалактическая среда является ключевым резервуаром углерода и кислорода, жизненно важных для формирования новых звёзд и планет.
Это открытие имеет далеко идущие последствия. Учёные предполагают, что процесс циркуляции углерода со временем замедляется, что может объяснить, почему звездообразование в некоторых галактиках прекращается.
Дальнейшие исследования помогут выяснить, как изменяется состав окологалактической среды между активно звездообразующими галактиками и теми, где звёздная активность угасла. Эти данные могут пролить свет на то, как и почему галактики переходят от бурной активности к «звёздным пустыням».
