• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
25.06.2024, 12:24
Дарья Губина
1
3,3 тыс

Шаровые звездные скопления ранней Вселенной были в тысячу раз плотнее современных

❋ 5.6

Сверхмассивные черные дыры вырастают из небольших черных дыр массой от сотен солнечных масс до десятков тысяч. Но откуда берутся эти «зародыши»? Теоретически они могут образовываться от слияния черных дыр звездной массы. Чтобы это произошло, плотность объектов в небольшой области космоса должна быть высокой. Например, это может быть шаровое звездное скопление. Астрономы изучили древнейшую известную группу таких скоплений всего через 460 миллионов лет после Большого взрыва.

Расположение линзированной группы шаровых скоплений SPT0615-JD1, так называемой Дуги космических самоцветов
Расположение линзированной группы шаровых скоплений SPT0615-JD1, так называемой Дуги космических самоцветов / © ESA/Webb, NASA & CSA, L. Bradley (STScI), A. Adamo (Stockholm University) and the Cosmic Spring collaboration

Дуга космических самоцветов (SPT0615-JD1) — одна из ярчайших галактик из времен, когда Вселенной было всего 465 миллионов лет (красное смещение 10,2). Мы хорошо видим ее благодаря эффекту гравитационного линзирования. Роль лупы играет скопление галактик SPT-CL J0615-5746 — каким мы его видим, когда Вселенной было около шести миллиардов лет. Дугу космических самоцветов впервые заметили на снимках космического телескопа «Хаббл», сделанных во время обзора RELICS. Теперь астрономы изучили ее с помощью орбитальной обсерватории «Джеймс Уэбб».

Оказалось, что это не просто галактика, а очень плотная группа из пяти древних шаровых звездных скоплений. Они наполнены молодыми звездами с низкой металличностью, то есть это одни из первых звезд. Статья с описанием объекта опубликована в журнале Nature.

«Мы были поражены, когда впервые открыли снимки „Уэбба”. Мы увидели небольшую цепочку ярких точек, отзеркаленную с одной стороны на другую. Космические самоцветы оказались звездными скоплениями! Без „Уэбба” мы бы не знали, что видим звездные скопления в настолько молодой галактике», — объяснила Анжело Адамо, главный автор исследования, астроном из Стокгольмского университета (Швеция) и Центра Оскара Клейна.

Пять шаровых скоплений расположены в небольшой области космоса диаметром менее 230 световых лет (70 парсек). По размеру эта область сопоставима с индивидуальными скоплениями звезд в галактиках того периода.

По оценкам, возраст этих скоплений — от девяти до 36 миллионов. Масса каждого из них — от одного до 2,6 миллиона солнечных масс. Суммарно они составляют примерно треть массы своей галактики. Их параметры подтверждают предположение, что компактные скопления звезд диаметром от 1,6 до 6,5 светового года (0,5 до двух парсек) — главные «производители» звезд в первых карликовых галактиках с низкой металличностью.

Реальное расположение пяти скоплений, линзированных в Дуге космических самоцветов / © Adamo et al, Nature (2024)

Плотность звезд в скоплениях достигает десятков тысяч звездных масс на квадратный парсек, что в тысячи раз больше, чем в молодых шаровых скоплениях в современной Вселенной, в том числе в окрестностях Млечного Пути.

По предположениям ученых, из-за такой высокой плотности в этих скоплениях должны чаще происходить слияния черных дыр звездной массы. Именно в подобных столкновениях должны образовываться «зародыши» средней массы для будущих сверхмассивных черных дыр.

«Эти результаты дают нам прямое доказательство того, что шаровые протоскопления формировались в тусклых галактиках в эпоху реионизации, а это помогает нам понять, как этим галактикам удалось реионизировать Вселенную», — добавила Адамо.

Авторы новой работы уверены, что есть еще немало подобных древних галактик, которые теперь можно подробнее изучить благодаря «Джеймсу Уэббу». Пока ученые собираются продолжить наблюдения за Дугой космических самоцветов с помощью других инструментов космического телескопа. В первую очередь они хотят подтвердить красное смещение объекта и по ультрафиолетовому излучению подробнее изучить физические свойства скоплений. Наблюдения также позволят составить «карту» областей активного звездообразования.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Дарья Губина
Автор специализируется на популяризации астрономии и астрофизики. Пишет о строении Вселенной, космологических теориях и новых открытиях, раскрывая суть явлений и идей современного научного знания.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
26 августа, 10:29
Марк Чернов

Иногда лучшая помощь природе — просто оставить ее в покое и не мешать. Британские экологи доказали, что заброшенная фермерская пашня способна без миллионных затрат и покупных семян превратиться в роскошный цветущий луг. Для этого потребовалось лишь 11 лет времени и обычный ежегодный покос травы.

26 августа, 17:01
Татьяна Зайцева

Ни один регион на Земле не обладает стопроцентной устойчивостью ко всем возможным глобальным катастрофическим рискам. Тем не менее существует место, имеющее максимальный запас прочности в такой ситуации, — и это Австралия.

25 августа, 13:47
Татьяна Зайцева

Приблизительно 130 миллионов лет назад, когда по земле бродили динозавры, какое-то млекопитающее пробежало по влажной песчаной дюне на территории современной южной части Бразилии. Размер оставленных этим древним существом следов поразил палеонтологов.

24 августа, 16:26
Илья Гриднев

Биологи провели молекулярный анализ тканей человеческого мозга и выяснили, что при тяжелой депрессии останавливается процесс образования новых нейронов. Открытие показало, что природа заболевания кроется не только в химическом дисбалансе нейромедиаторов, но и в физическом нарушении клеточного обновления гиппокампа.

25 августа, 13:47
Татьяна Зайцева

Приблизительно 130 миллионов лет назад, когда по земле бродили динозавры, какое-то млекопитающее пробежало по влажной песчаной дюне на территории современной южной части Бразилии. Размер оставленных этим древним существом следов поразил палеонтологов.

26 августа, 10:29
Марк Чернов

Иногда лучшая помощь природе — просто оставить ее в покое и не мешать. Британские экологи доказали, что заброшенная фермерская пашня способна без миллионных затрат и покупных семян превратиться в роскошный цветущий луг. Для этого потребовалось лишь 11 лет времени и обычный ежегодный покос травы.

31 июля, 14:12
Андрей Серегин

Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.

9 августа, 19:34
Марк Чернов

Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий
"Именно в подобных столкновениях должны образовываться «зародыши» средней массы для будущих сверхмассивных черных дыр." Почему так мало двойных сверхмассивных черных дыр? Как получается что в норме остается только одна сверхмассивная черная дыра если ключевой механизм их образования именно в слияниях?