Зарегистрироваться
Календарь событий
Планы наблюдений
Все планы наблюденияПодробнее
Каталоги
Новые наблюдения
Новости Просмотр новости

Cледы первых звезд в древней пыли

AstroBlogs.ru | 8 марта 2017 в 14:35

Международная группа астрономов под руководством Николаса Лапорта (Nicolas Laporte) из University College в Лондоне наблюдала на телескопе ALMA самую молодую и самую далекую из всех до сих пор наблюдавшихся на ALMA галактик: A2744_YD4. Ученые с удивлением обнаружили, что эта юная галактика содержит большое количество межзвездной пыли, оставшейся после окончания эволюционного пути более раннего поколения звезд.

На этом снимке – отличное изображение обширного скопления галактик Abell 2744, полученное на Космическом телескопе Хаббла NASA/ESA. Далеко позади этого скопления, на расстоянии, которое соответствует возрасту Вселенной всего 600 миллионов лет, находится очень слабая галактика A2744_YD4. Новые наблюдения этой галактики на телескопе ALMA (показаны красным) показывают, что в ней много пыли.

eso1708b

Последующие наблюдения с приемником X-shooter на Очень Большом Телескопе ESO подтвердили огромное расстояние до A2744_YD4. Мы наблюдаем эту галактику в момент, когда возраст Вселенной был всего 600 миллионов лет, в эпоху формирования первых звезд и галактик (это время соответствует красному смещению z=8.38, то есть эпохе реионизации).

A2744_YD4 не только является самой далекой галактикой из всех наблюдавшихся на ALMA”, - говорит Николас Лапорт, “но обнаружение в ней такого количества пыли свидетельствует о том, что вспышки ранних сверхновых там уже произошли.”

Космическая пыль состоит в основном из кремния, углерода и  алюминия; размер ее зерен всего около миллионной доли сантиметра. Химические элементы, из которых состоят эти зерна, являются продуктами термоядерного синтеза, происходящего внутри звезд. Когда звезды умирают, пыль рассеивается в космическом пространстве. В частности, это происходит при взрывах сверхновых – конечной стадии существования короткоживущих массивных звезд. В настоящее время пыли в галактиках очень много и она является основным «строительным материалом» при формировании звезд, планет и сложных молекул. Но в ранней Вселенной, когда первое поколение звезд еще не успело умереть, пыль встречалась редко.

Наблюдения запыленной галактики A2744_YD4 оказались возможны потому, что она расположена на луче зрения позади массивного скопления галактик Abell 2744. Abell 2744 – массивный объект на расстоянии 3.5 миллиарда световых лет от нас (на красном смещении 0.308). Считается, что он образовался в результате столкновения четырех скоплений галактик меньшего размера. Его прозвали Скоплением Пандоры из-за большого количества странных явлений, связанных с крупномасштабными столкновительными процессами, которые происходили на протяжении примерно 350 миллионов лет. Галактики составляют всего пять процентов массы скопления, а темное вещество – семьдесят пять процентов. Оно и обеспечивает мощное гравитационное воздействие, необходимое, чтобы изгибать световые лучи от галактик фона и создавать их увеличенное изображение. Остальные двадцать процентов общей массы скопления, как полагают, существует в форме горячего газа. Произошло гравитационное линзирование: скопление сыграло роль гигантского космического “телескопа”, увеличившего изображение более далекой A2744_YD4 примерно в 1.8 раз. Это и позволило ученым заглянуть столь глубоко в раннюю Вселенную.

При наблюдениях A2744_YD4 на ALMA было также зарегистрировано излучение ионизованного кислорода. На таком расстоянии, и следовательно при таком возрасте Вселенной, кислород еще никогда не находили. Предыдущий результат, тоже полученный на ALMA в 2016 г., превзойден.

Обнаружение пыли в ранней Вселенной дает новую информацию о том, когда происходили первые вспышки сверхновых, а значит, и когда во Вселенной зажглись первые звезды. Определение времени этого “космического рассвета” – одна из важнейших задач современной астрономии. Исследование ранней межзвездной пыли может косвенно помочь в ее решении.

По оценке исследователей, в A2744_YD4 содержится количество пыли, эквивалентное 6 миллионам масс Солнца. При этом полная масса звезд этой галактики составляет 2 миллиарда Солнц. Группа также измерила темп звездообразования в A2744_YD4: 20 солнечных масс в год. В Млечном Пути в год образуется всего одна звезда с массой Солнца (такой темп означает, что общая масса звезд, образующихся за каждый год, эквивалентна 20 массам Солнца).

Такой темп звездообразования не является необычным для столь далекой галактики. Но он проливает свет на темп образования пыли в A2744_YD4”, - объясняет соавтор работы Ричард Эллис (Richard Ellis, ESO и University College в Лондоне). “Замечательно, что время, необходимое для формирования наличного количества пыли - всего околo200 миллионов лет, так что получается, что мы наблюдаем эту галактику через совсем небольшое время после ее образования”.

Таким образом, интенсивное звездообразование началось приблизительно за 200 миллионов лет до эпохи, в которой мы наблюдаем эту галактику. Появляется великолепный шанс использовать ALMA для изучения эры появления первых звезд и галактик – самой ранней эры наблюдаемой Вселенной. Солнце, наша планета и мы сами являемся отдаленным на 13 миллиардов лет продуктом этого первого поколения звезд. Изучая образование, развитие и смерть первых звезд, мы тем самым исследуем наше собственное происхождение.

Использовать телескоп ALMA для более глубоких и обширных наблюдений подобных галактик на столь раннем этапе существования Вселенной – очень многообещающая перспектива”, - говорит Эллис.

А Лапорт заключает: “Дальнейшие подобные измерения открывают блестящие перспективы исследования раннего звездообразования и формирования более тяжелых химических элементов все дальше во времени вглубь ранней Вселенной”.

 

 

Комментарии: 0
На данный момент еще нет комментариев
Обзоры

starry-sky.ruSkyWatcher EQ5 

3 февраля 2017 в 10:24

VitalSkyWatcher N 200/1000 PDS Explorer BD OTA 

26 октября 2016 в 13:09

Алексей В. КочетовDeepSky UHC 

5 декабря 2016 в 10:41

Алексей В. КочетовDeepSky OIII 

25 октября 2016 в 21:24

Все обзоры
Карты
Комментарии