Интернет журныл о промышленности в Украине

Виявлена ​​сама далека галактика, трохи молодший самого Всесвіту

Космічний орбітальний телескоп "Хаббл" ( Hubble Space Telescope ) Вловив світло самої далекої, а значить, і найстарішою галактики з усіх відомих науці на сьогоднішній день.

Зоряна система має кодову назву z8_GND_5296 , Масу, еквівалентну 1,3 мільярдам мас Сонця, і розташовується вона в напрямку сузір'я Великої Ведмедиці в 13,1 мільярди світлових років від нас. В силу віддаленості від Землі в оптичний телескоп її побачити було б неможливо, тому для виявлення випромінювання вчені використовували прилади, що фіксують ближній інфрачервоний світло.

Після отримання первинних даних дослідники перевірили їх за допомогою телескопів обсерваторії Кека ( Keck Observatory ) І підтвердили прихильність галактики.

"Розглянути настільки далекі об'єкти за допомогою оптичних телескопів неможливо. Для нас вони вже невидимі. Все видиме випромінювання зміщується в ближній інфрачервоний діапазон", - пояснює провідний автор дослідження Стівен Фінкельштейн ( Steven Finkelstein ) З Техаського університету в Остіні.

Спостережуване явище називається ефектом Доплера : Об'єкти, які віддаляються від нас, здаються червоними, а ті, що наближається, здаються синюватими. Інфрачервоне зміщення вказує не тільки на те, що спостережувана галактика дуже далека від нас, але і підтверджує теорію прискореного розширення Всесвіту .

Як не дивно, зоряна система z8_GND_5296 була єдиною з 43 кандидатів у віддалені галактики, у якій чітко спостерігалися лінії водню , Які необхідні для ідентифікації космічного об'єкта.

Таким чином, перед вченими постає питання про ранню історію Всесвіту: як швидко світло перших галактик міг переміщатися крізь хмари міжгалактичного водневого газу без розсіювання?

Щоб виявити світло, що проходить крізь хмари ранньому Всесвіті, водень повинен бути іонізований. Але парадокс полягає в тому, що за стандартними астрофізичним теоріям, процеси іонізації були викликані якраз першим поколінням галактик.

"Дивитися на віддалені галактики особливо цікаво. Адже в силу того, що швидкість світла кінцева, ми бачимо в телескоп той момент, коли випромінювання від цих об'єктів тільки було видано. Фактично, ми дивимося крізь простір і час на найраніші етапи існування Всесвіту", - каже співавтор дослідження Домінік Річерс ( Dominik Riechers ) З Корнельського університету.

В даному випадку світло, що випромінюється галактикою z8_GND_5296, буде йти до Землі 13,1 мільярда років, притому що вік самої Всесвіту складає трохи менше 13,8 мільярда років. Тому астрофізики побачили через телескоп Всесвіт, коли їй було всього 700 мільйонів років.

Але вік виявився далеко не єдиною відмінною рисою галактики z8_GND_5296. Як повідомляється в прес-релізі , Вона виробляє нові зірки у вражаючому темпі - приблизно 330 мас Сонця щорічно, а це в 100 разів більше швидкості зореутворення Чумацького Шляху.

"У ранньому Всесвіті зірки могли народжуватися з набагато більшою швидкістю, ніж ми припускали", - пише Фінкельштейн в статті про дослідження , Опублікованій в журналі Nature.

Крім цього, Фінкельштейн і його колеги були вражені тим, скільки в цій галактиці присутня кисню та інших "важких" елементів. Колись вважалося, що така кількість елементів, які важче водню і гелію, просто не встигло б утворитися в такі короткі терміни.

Логічне пояснення феномену дослідники знайшли в результаті аналізу даних, отриманих телескопом NASA Spitzer . Галактика z8_GND_5296, швидше за все, містить сліди вибухів гігантських зірок, в ядрах яких вже встигли синтезуватися важкі елементи. Ці зірки, цілком ймовірно, були першими в галактиці, і одними з найбільш ранніх у Всесвіті .

"Цікаво, що левова частка важких елементів утворилися на настільки ранніх етапах існування часів", - дивується Фінкельштейн.

Відзначимо, що до відкриття галактики z8_GND_5296 найстарішою зоряної системою вважалася та, що сформувалася через 740 мільйонів років після Великого вибуху. Причина, по якій сама далека галактика Всесвіту раніше не була виявлена, полягає в тому, що на шляху до неї вибухнула масивна зірка і затьмарила "стареньку" своїм світлом.

У 2012 році інша група астрономів повідомляла про те, що вони виявили галактику з кодовою назвою MACS0647-JD, сформувалася всього 420 мільйонів років після Великого вибуху . Однак на відміну від знахідки Фінкельштейна, це відкриття підтверджено не було, а значить, саме галактика z8_GND_5296 по праву може вважатися найвіддаленішій і найдавнішою. Але якщо об'єкт MACS0647-JD коли-небудь все ж буде визнаний ранньої галактикою, то відкриття Фінкельштейна доведеться поділитися пальмою першості.

Втім, на досягнутому вчені зупинятися не збираються . Але, щоб заглянути в ще більш далекі часи, їм доведеться замінити телескоп "Хаббл" на щось більш потужне. Відмінною альтернативою стане космічний телескоп імені Джеймса Вебба ( James Webb Space Telescope ), Запуск якого запланований на 2018 рік.

Також по темі:
Астрономи розгледіли крізь космічний туман найдавніші галактики
Вчені розгледіли в космічному тумані сліди світла перших зірок
Астрономи виявили найдавнішу спіральну галактику
NASA сподівається заглянути за край Всесвіту
Вчені знайшли по сусідству з Сонцем найдавнішу зірку Всесвіту

Таким чином, перед вченими постає питання про ранню історію Всесвіту: як швидко світло перших галактик міг переміщатися крізь хмари міжгалактичного водневого газу без розсіювання?