Начальные эпизоды химической эволюции межгалактической среды

Ю.А. Щекинов^†^а, б, Е.О. Васильев^‡^а, в, Б.М. Шустов^§^в
^аФизический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Ленинский проспект 53, Москва, 119991, Российская Федерация
^бRaman Research Institute, C. V. Raman Avenue, Sadashiva Nagar, Bangalore, 560080, India
^вИнститут астрономии РАН, ул. Пятницкая 48, Москва, 119017, Российская Федерация

Обсуждается современное состояние проблемы происхождения и транспорта "тяжёлых" (A>4) химических элементов во Вселенной. Начало звёздного нуклеосинтеза (ЗНС) относится, по-видимому, к эпохам с красным смещением z≳ 20 (возраст Вселенной t_U ≲ 180 млн лет). В настоящее время следы ЗНС видны в отдельных случаях в галактиках на красных смещениях z ∼ 10—15 (t_U∼ 500—270 млн лет). Массовое перераспределение тяжёлых элементов из галактик по Вселенной в основном под действием мощных взрывных процессов стало возможным в период реионизации на z≲ 6 (t_U≳ 940 млн лет). Корректная интерпретация наблюдательных данных требует детального понимания динамики переноса и перемешивания химических элементов во Вселенной. Теоретические модели предсказывают их крайне неоднородное распределение начиная от межзвёздной среды на шкале расстояний в несколько сотен световых лет до межгалактической среды в десятки миллионов световых лет. Это проявляется в наблюдениях абсорбционных спектров квазаров вплоть до красных смещений z∼ 6 и приводит к наблюдательной селекции. Обзор посвящён обсуждению ранних стадий истории химического обогащения Вселенной, как она воспринимается нами сейчас с учётом эффектов наблюдательной селекции. Кратко описаны наблюдательные данные и теоретические представления, составляющие основу современного понимания сложного процесса химической эволюции Вселенной.

Ключевые слова: Вселенная, межгалактическая среда, галактики, межзвёздная среда, химические элементы, транспорт
PACS: 26.30.−k, 95.30.Lz, 98.38.−j, 98.58.−w, 98.62.Ra (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2022.12.039295
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2023/11/a/
Web of Science

001131650500004
Scopus

2-s2.0-85182909921
ADS NASA

2023PhyU...66.1071S
Цитата: Щекинов Ю А, Васильев Е О, Шустов Б М "Начальные эпизоды химической эволюции межгалактической среды" УФН 193 1137–1161 (2023)

BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 26 сентября 2022, доработана: 6 декабря 2022, одобрена в печать: 13 декабря 2022

English citation: Shchekinov Yu A, Vasiliev E O, Shustov B M “Initial episodes of the chemical evolution of the intergalactic medium” Phys. Usp. 66 1071–1094 (2023); DOI: 10.3367/UFNe.2022.12.039295