Они среди нас

Помните, я рассказывал о реионизации https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/18359.html и эффекте Матфея https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/18047.html?
Если коротко, реионизация- этап в жизни Вселенной, начавшийся спустя 150 миллионов лет после ее возникновения. К его началу Вселенная достаточно остыла и содержала относительно холодный газ, который собирался в первые галактики и из которого рождались и зажигались первые звезды. В результате излучения первых звезд и деятельности первых квазаров газ опять начал нагреваться и ионизироваться, так что достаточно быстро дальнейшее образование из него звезд и его аккреция на новообразованные галактики оказались весьма затрудненными.
А "эффект Матфея" - это обусловленная реионизацией резкая дифференциация галактик по массе - более массивные протогалактики за счет своего притяжения сохраняли немного больше газа, чем их соседи, и могли продолжать рост. А те, которые были ненамного меньше (или начали образовываться чуть позже), обладали более слабым притяжением, теряли газ быстрее - и, соответственно, росли медленнее. В результате незначительные различия в исходной массе в ходе первичного звездообразования и реионизации заметно увеличивались. А дальше, чем более крупной оказывалась галактика, тем быстрее она росла - строго в соответствии с евангельской притчей (Матф. 25:29) "имущему дастся и приумножится, а у неимущего отнимется и то, что имеет".

И вот нынче появилось исследование, основанное на моделировании роста и развития малых галактик тех смутных времен - темных веков (периода от рекомбинации до ионизации https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/18359.html, от 380 тысяч до 150 миллионов лет от рождения Вселенной) и эпохи реионизации.
Моделирование показало интересные вещи.
Характеристикой реионизации для любого момента времени является то критическое значение массы галактики, ниже которого ее рост оказывается эффективно подавленным. Ясно, что это значение эволюционировало со временем - по мере роста интенсивности реионизации с одной стороны (когда газ все сильнее ионизировался) и по мере расширения Вселенной (при которой плотность газа, распределенного в ней, падала). И результат моделирования оказался весьма однозначным - в таких условиях даже если карликовые протогалактики (точнее, облака темной материи, вокруг которых группировался газ, который в будущем должен был составить барионную материю галактики) распределялись по массе равномерно, сохранить непрерывный спектр масс после реионизации они не могли - те, которые к началу реионизации имели массу, чуть меньшую некоторой критической, выходили из нее практически без газа и звезд, представляя собой темные карликовые галактики с очень большим содержанием темной материи. А те, масса которых оказывалась чуть больше критической, после реионизации оказывались все равно карликовыми (до того, чтобы стать гигантами, они так и не доросли), но с существенно большим содержанием звезд и иной барионной материи и гораздо большей яркостью.

То есть, моделирование предсказало, что распределение карликовых галактик по яркости должно быть не непрерывным, а бимодальным: среди них должны резко выделяться две группы - очень слабых тусклых галактик с большим содержанием темной материи (это - древнейшие галактики, фактически сформировавшиеся в первые 150 - 200 миллионов лет Вселенной, а то и раньше; эпоха реионизации навсегда прервала их рост) и гораздо более ярких карликовых галактик с заметно большим, чем у первой группы, количеством звезд (звездное население этих галактик формировалось уже позже из того материала, который они сумели набрать в эпоху реионизации). А между этим группами должен быть "провал" - галактик с яркостью, промежуточной между ними, быть практически не должно.

А теперь подумаем и вспомним https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/46195.html - список ближайших карликовых галактик - спутников Млечного пути. Прочитайте его внимательно. Вспомните туда же еще и какой-нибудь Willman 1 (самая маленькая из известных галактик. Диаметр восемьдесят световых лет, полная масса четыреста тысяч солнечных. При этом видимая материя составляет примерно восьмисотую часть ее полной массы). Посмотрите на яркости. Задумайтесь.
Да, вот она, бимодальность. Есть спутники яркостью в сотни или тысячи солнечных, есть - в сотни тысяч и миллионы солнечных - а переходных вариантов нет (сравните, к примеру, галактики Волопас II и Волопас III). Так что жизнь подтвердила теорию.

И теперь стоит помнить, что крошечные Willman 1, Segue 2 или галактика Большой Медведицы II - это одни из древнейших галактик нашего мира, образовавшиеся, в сущности, тогда, когда Вселенная не разменяла второй сотни миллионов лет.