• 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
1 августа, 20:27
Evgenia Vavilova

Команда исследователей из Германии и Турции впервые исследовала ледник на вершине Большого Арарата на высоте более пяти тысяч метров. Две недели в июле 2026 года ученые собирали данные о вечных снегах горы, которые до этого не были тщательно исследованы.

3 августа, 06:33
Мария Азарова

Даже успешная химиотерапия не всегда означает окончательную победу над опухолью: часть раковых клеток переживает лечение, перестает делиться и переходит в состояние клеточного старения. Новое исследование показало, что именно такие клетки могут создавать условия, облегчающие образование метастазов.

3 августа, 13:03
Evgenia Vavilova

В Тюмени у «Газпром нефти» естественным образом сформировался большой научно-исследовательский кластер. В городе расположено более десятка институтов и образовательных центров, филиалы РАН, а в 2024 году на полную мощность заработал исследовательский центр «Геосфера». Корреспондент Naked Science побывала в Тюмени по приглашению «Газпром нефти». Рассказываем об этом опыте в подробностях.

1 августа, 20:27
Evgenia Vavilova

Команда исследователей из Германии и Турции впервые исследовала ледник на вершине Большого Арарата на высоте более пяти тысяч метров. Две недели в июле 2026 года ученые собирали данные о вечных снегах горы, которые до этого не были тщательно исследованы.

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.

28 июля, 10:09
ПНИПУ

Рост средней продолжительности жизни и старение населения формируют новые требования к системе государственного планирования. Для обоснованного распределения ресурсов в сфере здравоохранения, пенсионного обеспечения и социальной поддержки необходимы достоверные данные о возрастной структуре общества. Сегодня для этого применяют специальные математические модели, позволяющие прогнозировать изменения. Проблема в том, что их создавали еще в прошлом веке. Они не учитывают существующие демографические закономерности и улучшение качества современной жизни. Их использование часто ведет к значительным погрешностям в расчетах, что, в свою очередь, делает невозможным своевременное перераспределение бюджетных средств между ключевыми государственными структурами. Ученые Пермского Политеха предложили новую модель для прогнозирования продолжительности жизни, которая работает с точностью 99,7%. Ее можно применять для планирования в сфере здравоохранения, пенсионного обеспечения и социальной поддержки.

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.

19 июля, 20:09
Александр Березин

Очереди на заправках стали привычным явлением в России, а на фоне информационного вакуума от властей о конкретных показателях производства бензина в июне население вынуждено ориентироваться на слухи. Все это выглядит довольно странно, но есть нюанс: скорее всего, кризис уже начинает выдыхаться. Как именно мы это выяснили?

20 июля, 14:11
Татьяна Зайцева

В позднеантичном Риме императорским указом мужчинам запретили носить длинные волосы. Автор нового исследования пришел к выводу, что введение этого запрета объяснялось необходимостью сохранения римской идентичности в условиях усиливающегося распада империи и нарастающего торжества варваров.

[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?