Хотите получать важные новости науки?
Подписаться
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
01.03.2024
Дарья Боголюбова
1 005

Карликовые галактики сделали Вселенную прозрачной

5.5

Небольшая масса и тусклое излучение осложняют исследование карликовых галактик. Недавно группа астрофизиков использовала космические телескопы «Джеймс Уэбб» и «Хаббл», а также особенности гравитации в скоплении Пандоры, чтобы узнать роль карликовых галактик после Большого взрыва.

Скопление Пандры /©NASA, Космический телескоп «Джеймс Уэбб»
Скопление Пандоры /© NIRCam Image

В ранней Вселенной было темно, потому что атомы водорода уже сформировались (позже из них образовался, например, межзвездный газ), но из них еще не успели возникнуть ни звезды, ни галактики. Реликтовое же излучение в значительной степени поглощалось еще неионизированным газом. Но вскоре два важных периода (рекомбинация и реионизация), длившиеся несколько сотен миллионов лет каждый, сделали Вселенную почти такой, какой мы привыкли ее видеть.

В период рекомбинации (378 миллионов лет после Большого взрыва) свободные электроны и протоны объединялись в первые атомы — нейтральные атомы водорода, Вселенная становилась прозрачной и стремительно остывала. А в процессе реионизации (ранее считалось, что это 600-800 миллионов лет после Большого взрыва) из атомов водорода образовались ионы, а гравитационное притяжение сформировало из межзвездного газа звезды, галактики, квазары и другие крупные космические объекты.

В космологии ведутся споры между исследователями на тему источников реионизации. Недавно более 30 авторов объединились ради поиска ответов на этот вопрос и опубликовали исследование в Nature. Астрофизики обнаружили, что основными источниками реионизации были карликовые галактики. Ранее в некоторых моделях эволюции Вселенной источником реионизации считали квазары из-за их мощного ионизирующего излучения.

В карликовых галактиках намного меньше звезд, чем в Млечном Пути, а яркость отличается примерно в 100 раз. Тусклость маломассивных галактик осложняет спектроскопические исследования. В недавней работе астрофизики изучили восемь карликовых галактик в скоплении Пандоры при помощи космического телескопа «Джеймс Уэбб» и телескопа «Хаббл». Скопление галактик играло роль гравитационной линзы, позволяющей усилить поток излучения от объектов.

 Схема ультратусклых галактик в поле скопления Пандоры / © Nature

Ученые обнаружили, что тусклые карликовые галактики в течение миллиарда лет после Большого взрыва производили ионизирующее излучение в четыре раза интенсивнее, чем считалось ранее. Другими словами, для реионизации Вселенной достаточно ионизирующего излучения карликовых галактик. По мнению ученых, при этом небольшая часть фотонов (пять процентов) не провзаимодействует с нейтральными атомами, что не помешает процессу реионизации. Исследователи отмечают, что значение красного смещения для этой эпохи равно шести (z = 6, что эквивалентно 0,929639 миллиарда лет после Большого взрыва).

Значение красного смещения необходимо, чтобы узнать больше о периоде реионизации. Так, в исследовании, опубликованном в Astronomical Journal в 2001 году, авторы утверждали, что Вселенная приближалась к окончанию реионизации при z = 6.

«В настоящее время точно установлено, что слабые галактики являются доминирующим источником УФ-излучения в период реионизации», — подчеркивают авторы исследования.

Вопрос о том, что именно сделало Вселенную снова прозрачной для излучения (то есть ионизировало водород в ней), важен потому, что от ответа на него зависит понимание всей эволюции мироздания. Если это сделали квазары (активно излучающие окрестности крупных черных дыр), то дата завершения реионизации будет одной, а если это сделали карликовые галактики — совсем другой.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
28 июня
Игорь Байдов

За последние 30 лет размер трески, обитающей в Балтийском море, значительно уменьшился. Если раньше рыбаки вылавливали из воды особей размером с маленького ребенка, то теперь добытая рыба легко помещается в ладонях. Авторы нового исследования винят в этом человека, который заставил один из видов эволюционировать в «карликов».

Позавчера, 17:23
Людмила Соколова

Чтобы понять, как часто за пределами Солнечной системы встречаются миры, похожие на Землю, ученые из Калифорнийского университета (США) провели статистический анализ 517 экзопланет. Результаты показали, что всего три мира, включая наш, соответствуют критериям потенциальной обитаемости. Наиболее перспективными из них оказались Kepler-22b и Kepler-538b.

Позавчера, 11:35
Игорь Байдов

Команда исследователей из Италии и США предложила два способа, с помощью которых гипотетический зонд сможет быстро добраться до одного из самых отдаленных и малоизученных объектов Солнечной системы. Речь о Седне — транснептуновом теле, которое находится за орбитой Плутона. По мнению инженеров, эти передовые технологии смогут доставить аппарат к Седне за семь и 10 лет.

25 июня
ФизТех

Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.

25 июня
Evgenia Vavilova

Квантовые спиновые жидкости (КСЖ) обещают ученым развитие в областях квантовых вычислений и передачи энергии без потерь. В них магнитные моменты частиц теоретически не должны упорядочиваться даже при охлаждении до абсолютного нуля температур.

28 июня
Игорь Байдов

За последние 30 лет размер трески, обитающей в Балтийском море, значительно уменьшился. Если раньше рыбаки вылавливали из воды особей размером с маленького ребенка, то теперь добытая рыба легко помещается в ладонях. Авторы нового исследования винят в этом человека, который заставил один из видов эволюционировать в «карликов».

17 июня
Адель Романова

Радиотелескопы уловили очень короткий сигнал, и по его характеристикам стало ясно, что он не может быть естественного происхождения. Астрономы пришли к выводу, что источник находился в околоземном пространстве — там, где уже более полувека летает «мертвый» аппарат NASA.

25 июня
ФизТех

Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.

5 июня
Александр Березин

Вид антилоп, с ледникового периода привыкший к массовым миграциям, пытается вернуться в свой исторический ареал, когда-то достигавший Днепра. Однако их нетипичные для травоядных привычки вызывают сильнейшее отторжение у сельских жителей, предлагающих массово уничтожать их с воздуха. С экологической точки зрения возвращение этих животных весьма желательно, но как примирить их с фермерами — неясно.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно