Группа астрономов, использующая космический телескоп «Джеймс Уэбб», совершила удивительное открытие: крошечные частицы пыли, преодолевшие огромные расстояния от родной галактики, смогли выжить в экстремальных условиях межзвездной среды, где их, по всем расчетам, должно было уничтожить. Это исследование проливает свет на процессы «дыхания» галактик — их способность распределять, перерабатывать и сохранять материал, необходимый для формирования новых звезд.

«До этого исследования мы не имели прямых доказательств существования пыли в таких масштабах», — заявил ведущий автор работы Сильвен Вейе, профессор астрономии Университета Мэриленда. — «Телескоп Уэбб сделал это возможным».

Пыль была обнаружена в окрестностях галактики Макани (от гавайского «ветер»), которая пережила две мощные волны звездообразования — 7 миллионов и 400 миллионов лет назад. Эти вспышки породили галактические ветры, которые выбросили газ и пыль в гало горячего газа вокруг галактики — так называемую окологалактическую среду (CGM). Используя инфракрасные инструменты JWST, ученые зафиксировали слабое свечение полициклических ароматических углеводородов (ПАУ), которые, цепляясь за частицы пыли, помогли проследить их путь.

Удивительно, но значительная часть пыли уцелела, несмотря на температуру свыше 10 000°C в CGM. Исследователи предполагают, что пылинки были защищены «карманами» холодного газа, действующими как щит в процессе «смешивания облаков и ветра». Чем дальше от ядра галактики, тем сильнее разрушались ПАУ, теряя массу и заряжаясь под воздействием радиации. Этот процесс, как подсчитали ученые, длился около 100 миллионов лет.

«По идее, такая пыль должна испаряться при контакте с раскаленным газом, — пояснил Вейе. — Но факты говорят об обратном. Видимо, мы упускаем какой-то ключевой механизм выживания».

Новые данные заставляют пересмотреть модели эволюции галактик. Оказавшись в межгалактическом пространстве, пыль может стать «семенами» для формирования новых звезд в соседних галактиках или даже основой для экзотических форм планетарных систем. Ученые планируют продолжить наблюдения, чтобы обнаружить пыль на еще больших расстояниях — вплоть до миллионов световых лет от ее источника. Это поможет понять, как далеко могут мигрировать космические «путешественники» и как их путь влияет на крупномасштабную структуру Вселенной.

Последующие исследования с использованием JWST и будущих телескопов, таких как обсерватория «Нэнси Грейс Роман», могут раскрыть связь между выбросами пыли и темной материей. Некоторые теоретики предполагают, что динамика пылевых потоков может косвенно указать на распределение невидимой массы в галактиках. Кроме того, астрохимики надеются найти в межгалактической пыли сложные органические молекулы — потенциальные «кирпичики» жизни, разнесенные ветрами по космосу. Так, крошечные частицы, пережившие адские условия, могут оказаться важным звеном в цепочке, ведущей к возникновению жизни во Вселенной.