Карликові галактики зберігають у середньому близько 11% кисню, який виробили їхні зорі. У найгіршому випадку це 4%, у найкращому — 25%. До такого висновку дійшов проєкт GLOW, який очолює Крістен Вінґфілд Макквін з університету Рутгерса. Команда вивчила 37 близьких галактик за даними телескопа «Габбл». Результати опублікували 2 листопада 2026 року в The Astrophysical Journal.
Куди поділася решта кисню, наразі ніхто не знає. Комп’ютерні моделі натомість передбачають, що карлики мали б утримувати його більше.
Чому вибрали саме ці 37 галактик
GLOW — скорочення від «Галактики, що втрачають кисень через вітри». Проєкт фінансують НАСА та Національний науковий фонд США. Галактики обрали, бо за теорією наднові найлегше викидають кисень саме з них. Крім того, вони достатньо близько, тож «Габбл» бачить у них окремі зорі. У більшості відомих карликових галактик так не виходить. За даними Рутгерса, відстань сягає приблизно 22 мільйонів світлових років, а за даними Sci.News — 19,5 мільйона. В одній такій галактиці від кількох тисяч до сотень мільйонів зір.
Кисень обрали з практичних міркувань. Після водню та гелію це найпоширеніший елемент. Його легко виявити, а те, як його виробляють зорі, добре вивчено.
Як підрахували, скільки кисню бракує
Підрахунок має дві частини. Спершу астрономи за яскравістю й кольором окремих зір відновлюють, коли в галактиці народжувалися зорі та скільки їх було. З цього обчислюють, скільки кисню зорі виробили за весь час свого існування. Потім вимірюють, скільки кисню є зараз у зорях, газі та пилу. Дані взяли з уже застарілого космічного телескопа «Спітцер» і з радіотелескопів Very Large Array та Australia Telescope Compact Array.
Це як на кухні: відомо, скільки борошна купили за роки, а в коморі лишилася лише десята частина. За даними Sci.News, майже весь кисень, що залишився, міститься в газі, а не в зорях чи пилу.
Галактики, які розташовані далі ніж за 3,3 мільйона світлових років від великого сусіда, зберігають менше ніж 15% свого кисню. У тих, що лежать у густішому середовищі або поблизу великої галактики, розкид більший. Саме в них найчастіше трапляються найвищі значення.
Вітри від наднових і куди зникає кисень
Головний підозрюваний — галактичні вітри, тобто потоки газу, які залишають галактику. Грейс Телфорд з університету Юти, співдослідниця проєкту, пояснила: «you need energy from massive stars and supernova explosions to drive material out of the host galaxies». Іншими словами, щоб газ вийшов із галактики, потрібні енергія масивних зір і вибухи наднових.
Проте моделі не збігаються зі спостереженнями. Три космологічні симуляції, про які пише Sci.News, відтворюють зв’язок між масою галактики та кількістю важких елементів у ній. Але вони передбачають, що карлики утримують більше металів, ніж видно насправді. У НАСА пишуть, що вітри, схоже, викидають кисень краще, ніж припускають нинішні моделі. У Рутгерсі додають: симуляції очікували, що значна частина кисню вийде, а спостереження показують, що його лишилося ще менше.
Друге питання без відповіді — куди дівся втрачений кисень. Він може бути в циркумгалактичному середовищі, тобто в газовому ореолі навколо галактики. Або ж залишив її околиці й дістався простору між галактиками. Інші дослідження вже виявляли кисень у газі навколо карликів, але не кажуть, скільки зниклого кисню там міститься. За даними Sci.News, спостереження сильно іонізованого кисню в ультрафіолетовому діапазоні охоплюють лише 1–7% вироблених обсягів. Після поправки на інші стани іонізації автори оцінюють, що ореол може тримати 5–35%.
Відкритим лишається й питання, що означає розкид у галактик у густому середовищі: чи кисень повертається назад, чи вони поглинають газ, уже збагачений їхніми сусідами. Проста модель найкраще збігається з даними, коли вітер забирає пропорційно більше маси з менших галактик. При цьому викинутий газ приблизно вдвічі багатший на метали, ніж міжзоряний, а приплив нового газу послаблений приблизно на 40%.
Макквін планує скористатися схваленою програмою космічного телескопа «Роман», щоб знайти слабші й менші галактики. Потім їх розглянуть за допомогою «Габбла» та «Джеймса Вебба». Телфорд використає «Габбл», щоб спостерігати за окремими масивними зорями в частині галактик GLOW. Вона вивчатиме властивості зір, які виробляють і викидають кисень.