Cпецпроекты

Ученые обнаружили самую старую галактику, известную человеку


0 356 14

Galaxy

Ученые из Калифорнийского технологического института сообщают, что они обнаружили самую древнюю и самую отдаленную на сегодняшний день галактику EGS8p7. Ее возраст — 13,2 млрд. лет. А это значит, что она всего лишь на пол миллиарда лет моложе Вселенной. Открытие может изменить представление астрофизиков о ее ранней истории. 

Ади Зитрин и Ричард Эллис впервые зафиксировали EGS8p7 при помощи космического телескопа Hubble и Spitzer. Основываясь на своих предыдущих наблюдениях, они решили, что она требует более детального изучения. Потому они обратились за спектометром для исследований в инфракрасном диапазоне (MOSFIRE) в обсерваторию Кека на Гавайях.

Ее возраст — 13,2 млрд. лет. А это значит, что она всего лишь на пол миллиарда лет моложе Вселенной.

Спектральный анализ — это способ изучения целого спектра электромагнитных волн, которые излучает объект. Ученые хотели узнать больше о красном смещении. Когда объект в космосе отдаляется от нас, световые волны вытягиваются. Чем больше длина волны, тем она краснее. Потому спектры более отдаленных объектов сдвигаются в красную сторону. Это и называется красным смещением. Астрофизики часто используют его в качестве измерения отдаленности и возраста галактик.

У галактики EGS8p7 этот показатель равен 8,68. До ее открытия красное смещение самое отдаленной известной ученым галактике составляло 7,73. Но возраст и расстояние — это не единственные особенности EGS8p7 .

Неожиданное обнаружение 

Зитрин, Эллим и их коллеги были удивлены тем, что они увидели в спектрах EGS8p7. Горячий газообразный водород, который подогревается ультрафиолетовым излучением от новых звезд, образует альфа-линии Лимана. Когда астрофизики обнаруживают их, это обычно означает, что звезды образовываются в молодой галактике. Возможно, 13,2 млрд. лет назад облака газообразного водорода поглотили альфа-линии Лимана в галактике EGS8p7.

В своем заявлении Эллис отметил, что самое удивительное в этом открытии — это то, что они обнаружили альфа-линии Лимана в тусклой галактике с красным смещением в 8,68, которая по времени относится к периоду, когда Вселенная была полна абсорбирующих водородных облаков. Такие неправильные спектральные характеристики EGS8p7 могут помочь изучить раннюю историю Вселенной. Ученые уже представили результаты своих исследовании в Astrophysical Journal Letters.

Облака на ранних этапах Вселенной

EGS8p7

Сразу после Большого взрыва материя существовала только в форме заряженных частиц — протонов и электронов. Температура во Вселенной была все еще слишком высокой для соединения частиц и образования атомов. По заверениям астрофизиков, прошло 380 тыс. лет, Вселенная охладилась и свободные электроны и протоны соединились в нейтральные атомы водорода. Благодаря гравитации эти атомы начали превращаться в большие газовые облака, которые поглощали радиацию волн в молодых галактиках. Приблизительно в это время и появилась EGS8p7.

По словам Зитрина, если посмотреть на галактики на ранних этапах существования Вселенной, то можно обнаружить много нейтрального водорода. Ученые предполагают, что радиация от этой галактике была поглощена водородом. Но при этом альфа-линии Лимана в EGS8p7 все равно видны. А это означает, что она эта галактика не соответствует существующим моделям ранней Вселенной.

Ионизация во Вселенной

Первые галактики, включая и EGS8p7, сформировались в период между 0,5 и 1 млрд. лет после Большого взрыва. После этого радиация оказалась в водородных облаках и начался процесс ионизации — добавление или отделение электронов. В отличие от нейтрального ионизированный водород поглощает радиационные волны различной длины. Так, после 1 млрд. лет в галактиках опять видно альфа-линии Лимана.

Первые галактики, включая и EGS8p7, сформировались в период между 0,5 и 1 млрд. лет после Большого взрыва. 

Ученые утверждают, что повторная ионизация не происходит равномерно и в одно и то же время во всей Вселенной. Когда сформировалась EGS8p7, ее излучения могли иметь высокую температуру и быть достаточно яркими для ионизации  облаков водорода вокруг, что дало возможность показаться альфа-лучам Лимана. Это также моет быть из-за того, что эта галактика особенная.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Написать комментарий

Такой e-mail уже зарегистрирован. Воспользуйтесь формой входа или введите другой.

Вы ввели некорректные логин или пароль

Извините, для комментирования необходимо войти.
 

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: