• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
20.03.2025, 16:02
Дарья Губина
1,6 тыс

Кислород помог подтвердить красное смещение и условия формирования древнейшей известной галактики

❋ 7.1

В отличие от многих других объектов ранней Вселенной, галактика JADES-GS-z14-0 довольно растянута и «разрежена». Поэтому астрономы уверены, что значительная доля ее светимости — заслуга звезд, а не активного ядра. Значит, это отличный кандидат для изучения быстрого формирования галактик в первые миллионы лет после Большого взрыва. В новом исследовании «ключом» к расшифровке истории JADES-GS-z14-0 стало наличие кислорода.

Древнейшая известная галактика JADES-GS-z14-0
Древнейшая известная галактика JADES-GS-z14-0 в представлении художника / © ESO/M. Kornmesser

После Большого взрыва во Вселенной успели образоваться лишь самые легкие молекулы, прежде чем она достаточно остыла. Кислород в их число не входил — над его формированием потрудилось первое поколение звезд.

Наличие яркой эмиссионной линии дважды ионизированного кислорода при большом красном смещении ([O III]-88мкм) — показатель присутствия облаков газа, ионизированных молодыми звездами, излучение которых «выбило» электроны из молекул кислорода. Ее также связывают с низкой металличностью объектов. Именно такие физические условия должны быть в самых ранних галактиках. К сожалению, поиски заветной линии в древних объектах с помощью радиообсерватории ALMA не давали однозначных результатов — до изучения галактики JADES-GS-z14-0 (GS-z14).

GS-z14 была одним из кандидатов в древнейшие галактики, открытых в рамках обзоров в 2023 году. С последующими наблюдениями ученые подтвердили, что это действительно древнейшая галактика из известных на сегодня. Мы видим ее такой, какой она была примерно через 300 миллионов лет после Большого взрыва. Тем не менее точное красное смещение определить не удалось. Разные показатели давали разные результаты.

Недавно ученые представили исследование GS-z14 по данным с инструментов космического телескопа «Джеймс Уэбб». Применив компьютерное моделирование, они оценили массу звезд, скорость их формирования и подтвердили наличие в галактике значительного количества кислорода.

В двух новых статьях две независимые группы исследователей описали GS-z14 по данным радиообсерватории ALMA. Работа с анализом истории и условий в древней галактике опубликована в журнале Astronomy & Astrophysics, а более подробный разбор значимости линии кислорода — в журнале The Astrophysical Journal.

«Можно считать, мы нашли подростка там, где ожидали увидеть лишь малышей. Согласно результатам, эта галактика не только быстро сформировалась, но и быстро повзрослела, что подкрепляет базу свидетельств того, что формирование галактик протекает гораздо быстрее, чем ожидалось», — объяснил Сандер Схауз (Sander Schouws), главный автор второй работы, исследователь из Лейденской обсерватории.

В древнейшей галактике оказалось примерно в 10 раз больше тяжелых элементов, чем ожидали увидеть ученые. По линии кислорода уточнили красное смещение галактики — примерно 14,18, что совпадает с оценкой по линии углерода, в обнаружении которой исследователи пока не уверены.

Предыдущие оценки красного смещения GS-z14 варьировались от 14,12 до 14,4, но обычно при упоминании объекта указывали красное смещение в 14,32, которое вычислили по линии водорода. Такое расхождение можно объяснить наличием большого скопления газа вокруг GS-z14, влияющего на показатели водорода. Раз есть газ, значит, древняя галактика все еще формируется и разрастается.

Контуры области излучения кислорода поверх снимка галактики (красная, синеватое пятно слева— другая галактика, которая находится гораздо ближе к нам) и поверх карты потока излучения от галактики GS-z14. Справа поверх снимка — спектры кислорода полученные двумя независимыми группами ученых / © Carniani et al, Astronomy & Astrophysics (2025), S. Schouws et al, The Astrophysical Journal (2025), ALMA

По показателям скорости звездообразования — примерно 25 солнечных масс в год — и линии кислорода древняя GS-z14 похожа на современные карликовые галактики. Также авторы новых статей выдвинули предположение, что молодые светила в GS-z14 активно «выдувают» газ из межзвездного пространства.

«Наблюдения с помощью ALMA позволили уверенно вычислить расстояние до галактики с точностью до 0,005 процента. Такой уровень точности, сравнимый с отклонением до пяти сантиметров при расстоянии в один километр, помогает нам лучше разбираться в параметрах далеких галактик», — объяснила Элеонора Парлати, один из авторов исследования, опубликованного в Astronomy & Astrophysics.

Как показало исследование, для описания древних галактик необходимы наблюдения с разных инструментов в разных диапазонах волн. Благодаря линии кислорода авторы смогли уточнить расстояние и условия внутри галактики. Они выдвинули логичные предположения о выдувании газа из межзвездного пространства и наличии облака газа вокруг галактики, но для их подтверждения нужны новые данные.

Кстати, ученым совсем не удалось определить содержание пыли в GS-z14. В общем, требуются более продолжительные и глубокие наблюдения за древнейшей из известных галактик.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
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
9 февраля, 13:24
Татьяна Щ.

Новое исследование показало, что сплоченное сообщество людей, проживающих на крайнем юге Пелопоннесского полуострова, более тысячи лет было генетически изолировано и может проследить свои корни вплоть до бронзового века.

9 февраля, 13:50
Андрей Серегин

Паническое расстройство характеризуется физическим напряжением, усиленным сердцебиением и одышкой. Ученые из Бразилии нашли способ бороться с этим недугом, создавая схожее физическое напряжение, но в спокойной и контролируемой обстановке — во время физупражнений.

9 февраля, 11:48
Игорь Байдов

За десятки километров от побережья Гренландии лежат скалистые острова Китсиссут, которые на первый взгляд кажутся неприступными для людей, не имеющих современных лодок и других технологий. Однако авторы нового исследования выяснили, что тысячи лет назад люди все же смогли достичь этих суровых земель. Мореплаватели каменного века не просто посещали острова — они обосновались там, совершив одно из самых длинных и опасных морских путешествий в истории древней Арктики.

6 февраля, 10:11
Александр Березин

В 1980-х годах большую популярность приобрела борьба с озоновыми дырами. Из-за нее хладагенты из хлорфторгулеродов заменили на аналоги из гидрофторуглеродов. Теперь ученые выяснили, что эта замена — как и следующие за ней, уже в рамках борьбы с глобальным потеплением — ведет к накоплению в атмосфере довольно опасных «вечных химикатов».

2 февраля, 16:13
Губкинский университет

Ученые РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина и Института проблем управления имени В.А. Трапезникова РАН (ИПУ РАН) создали технологию экспресс-анализа качества природного газа. Впервые для этих целей была разработана нейросеть, что позволило определить показатели качества пробы в режиме реального времени за несколько секунд вместо 20-40 минут традиционным способом — с помощью газовой хроматографии.

6 февраля, 16:16
Александр Березин

Группа ученых представила расчеты, по которым события в центре Млечного Пути можно объяснить без черной дыры. Правда, с физической точки зрения новое объяснение существенно более экзотично — настолько, что возникает вопрос о его соответствии бритве Оккама.

12 января, 15:39
Александр Березин

От рыб произошли все наземные позвоночные, включая нас, но как именно рыбы стали главным населением морей — до последнего времени оставалось неясным. Авторы новой научной работы попытались доказать, что причиной этого было вымирание, возможно, вызванное белыми ночами.

28 января, 10:50
Игорь Байдов

Международная команда палеонтологов описала новый вид динозавра размером с крупную современную птицу. Он носил на голове плотный костяной нарост, который эти животные, возможно, использовали для внутривидовых разборок. Находка показывает, что даже мелкие хищники мелового периода могли решать конфликты не только когтями и зубами, но и ударами головой.

26 января, 14:26
Александр Березин

Образцы грунта, взятые астронавтами полвека назад, вложили еще один важный кирпич в здание научной картины мира: гипотеза о том, что Земля исходно была сухой, не стыкуется с фактами. Похоже, идею о невозможности сохранения большого количества воды на «теплых» планетах придется пересмотреть.

[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