По мнению астрономов, недостаток тяжелых элементов в отдельных регионах Млечного Пути объясняется наличием газовых облаков, в основном состоящих из легкого водорода и считающихся «первичными.
Согласно данным, полученным с космического телескопа Hubble, концентрация тяжелых элементов в различных областях межзвездной среды Млечного Пути может значительно отличаться, иногда в несколько раз. Международная группа исследователей под руководством Аннализы ДеСиа из Университета Женевы сообщает об этом в статье, опубликованной в журнале Nature.
В нашей Галактике бесчисленное множество звезд, планет, черных дыр, остатки сверхновых, однако значительную ее часть занимает обширное и практически лишенное вещества пространство межзвездное пространство. Внутри него преобладают газ и пыль, а также электромагнитные поля — и, возможно, темная материя. Основную массу межзвездной среды составляет нейтральный водород, который не подвергался ионизации, подобно тому, что наблюдается в звездах.
В недрах звезд протекают термоядерные реакции, в ходе которых формируются более тяжелые химические элементы. Эти элементы накапливаются и, после гибели звезды, распространяются в межзвездном пространстве, становясь компонентами звезд последующих поколений. Таким образом, звезды Млечного Пути демонстрируют значительные различия в концентрации этих элементов ( металличности), иногда на порядки. По мнению ученых, межзвездная среда испытывает интенсивное смешивание, что обеспечивает ее однородность по содержанию металлов.
Для подтверждения этого утверждения астрономы осуществили наблюдения, используя космический телескоп Hubble, в результате чего были получены спектры 25 массивных, ярких и горячих звезд, относящихся к классам О и В- классов) объекты, излучающие в ближнем ультрафиолетовом диапазоне, находятся в разных направлениях и на разном расстоянии от нас. Их интенсивное излучение дало возможность «заглянуть» сквозь находящиеся на пути участки Галактики и определить их состав. В среднем содержание металлов в нейтральной межзвездной среде составляет 55(± 7) процентов от солнечного, однако в отдельных областях оно снижается до 17 процентов.
Исследователи объясняют подобные различия быстро расширяющимися и масштабными облаками «первичного» газа, которые унаследовали свое происхождение от ранней Вселенной. В их составе практически отсутствуют элементы, тяжелее водорода и гелия, и при взаимодействии с нашей Галактикой они слабо перемешиваются с веществом окружающей ее межзвездной среды. Это приводит к формированию обширных областей с крайне низким содержанием металлов.