В далёкой галактике под названием Макани частицы пыли были нагреты светом новорождённых звёзд, после чего их выбросило в космос мощным звёздным ветром. В течение 100 миллионов лет пыль удалялась всё дальше от центра галактики Макани и в итоге оказалась в резервуаре горячего газа, который окружает галактику, известном как окологалактическая среда (ОГС).
Исследовательская группа под руководством профессора астрономии Университета Мэриленда Сильвена Вейлю использовала космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) для изучения этих устойчивых частиц пыли. Впервые инфракрасное излучение пыли было напрямую зафиксировано на таком большом расстоянии. Их [исследование](https://doi.org/10.3847/1538-4357/adee91), опубликованное в «The Astrophysical Journal» 25 августа 2025 года, может помочь учёным понять, как потоки газа и пыли влияют на эволюцию галактик.
«В целом эти результаты являются наиболее веским доказательством того, что выброшенная пыль из галактических ветров может пережить долгий путь до ОГС», — сказал Вейлю. «До этого исследования прямого обнаружения пыли в таком большом масштабе не было, и Уэбб стал ключом, который сделал это возможным».
Чувствительность JWST позволяет ему хорошо обнаруживать космическую пыль, особенно тёплую, которая ярко светится в инфракрасном диапазоне. Астрономы обратили внимание на галактику Макани, что в переводе с гавайского означает «ветер», поскольку в ней наблюдался период интенсивного звездообразования, который привёл к возникновению сильного галактического ветра, унёсшего с собой газ и пыль.
В 2019 году Дэвид Рупке (доктор философии, 2004 г., физика) провёл [исследование](https://phys.org/news/2019-10-galactic-ghoul.html), в котором впервые были получены прямые доказательства того, что галактические ветры играют значительную роль в создании ОГС. Исследование 2019 года было сосредоточено в основном на потоках газа, но Вейлю и его соавторы хотели понять, что происходит с пылью в галактическом ветре. Хотя эти галактические пылевые частицы микроскопичны, они являются важным компонентом в формировании планет и звёзд. Изучение того, как газ и пыль попадают в галактику и выходят из неё, может дать ключ к пониманию того, как галактики меняются со временем.
«Каждая галактика окружена гало газа, причём газ поступает и выходит», — объяснил Вейлю. «Понимание этого газового цикла стало одной из самых горячих тем в исследованиях эволюции галактик, поскольку теперь мы знаем, что это действительно важный фактор».
В случае с галактикой Макани Вейлю и его соавторы обнаружили, что частицы пыли деградировали во время своего пути под действием ветра до ОГС, но не распались полностью, что поднимает вопросы о том, как пыли удалось выжить. Хотя в ловушке этого галактического ветра частицы пыли были окружены горячими газами с температурой более 10 000 Кельвинов (более 17 000 градусов по Фаренгейту), Вейлю считает, что частицы пыли были каким-то образом защищены от более горячего газа, вероятно, более холодными сгустками газа, которые защищали пыль, как в коконе.
Чтобы продвинуть свои выводы ещё дальше, Вейлю и его коллеги планируют провести последующее исследование, в ходе которого JWST будет использован для получения спектра, или «отпечатка пальца», пыли в этом регионе. Эти данные помогут создать более подробную картину отличительных свойств пыли, включая размер каждой пылевой частицы.
В долгосрочной перспективе Вейлю хотел бы расширить границы ещё дальше, потенциально обнаружив пыль в более крупных масштабах, включая пространства, которые существуют между галактиками, известные как межгалактическая среда. Если бы пыль могла путешествовать так далеко, это представляло бы собой путешествие в миллион световых лет или более.
«Следующий вопрос: „Сможем ли мы когда-нибудь обнаружить пыль в межгалактической среде?“ — сказал Вейлю. — Это было бы очень интересно, потому что это означало бы, что полный цикл замкнулся — пыль находится не только в гало галактики, но и за его пределами».
В более широком смысле Вейлю надеется, что подобные исследования помогут астрономам увидеть не только то, как галактики выглядели в далёком прошлом, но и то, куда они направляются дальше.
«От Большого взрыва до сегодняшнего дня галактики в некотором смысле являются живыми существами», — сказал Вейлю. — «Они всё ещё развиваются, и этот цикл поступления газа внутрь и выхода наружу важен для понимания того, что произойдёт в будущем».
Предоставлено: [Университет Мэриленда](https://phys.org/partners/university-of-maryland/)