Международная группа астрономов проанализировала данные космического телескопа «Джеймс Уэбб» и комплекса радиотелескопов ALMA. Ученые исследовали гигантские молекулярные облака в 66 соседних галактиках.
Исследователи изучили каталог из 108466 гигантских облаков. Они применили математическую модель, чтобы оценить, как быстро облака появляются и развиваются в разных частях галактик. Выяснилось, что в центрах, спиральных рукавах и дисках преобладают массивные спиральные скопления. Облака массой менее 100 тысяч солнечных масс собираются примерно за 20 миллионов лет. Более тяжелым структурам требуется для этого до 100 миллионов лет. Скорость, с которой растут облака, зависит от среды: там, где много газа и он плотно сжат, они набирают массу быстрее.
Там, где звезды рождаются чаще, облака растут еще быстрее. В центральных регионах галактик цикл роста занимает около 16 миллионов лет — это на 5–10 миллионов лет меньше, чем в спиральных рукавах или дисках. Ученые также рассчитали, сколько длятся разные космические процессы. Свободное падение вещества занимает от 5 до 20 миллионов лет, а орбитальные циклы длятся от 60 до 200 миллионов лет. Поэтому гигантские молекулярные облака развиваются гораздо быстрее, чем вращаются сами галактики. А вот чтобы облако полностью истощилось, требуются миллиарды лет.
Астрономы подсчитали: за всю жизнь гигантское молекулярное облако превращает в звезды всего около 1% своего газа. Звезды в соседних дисковых галактиках рождаются в небольших количествах. Этим процессом одновременно управляют гравитация самого облака, потоки энергии от сверхновых и движения газа в масштабах всей галактики.