Астрономы нашли «типичную» галактику эпохи реионизации

Согласно показаниям астрономического спутника «Планк» Европейского космического агентства (ESA), возраст Вселенной составляет порядка 13,8 миллиарда лет. В протонную эпоху (между тремя минутами и 380 тысячами лет после Большого взрыва) происходили процессы, которые охватывали Вселенную целиком, — их реконструкция важна для понимания эволюции галактик. В начале эпохи реионизации (между 550 миллионами 800 миллионами лет) Вселенная была заполнена гелием и водородом, которые препятствовали перемещению ультрафиолетового излучения от первичных звезд. В это время водород проходил реионизацию: поглощение атомами квантов излучения удаляло электроны с их орбитали. Наблюдение объектов эпохи реионизации затрудняет поглощение водорода облаками. Однако несколько подобных объектов известны — это исключительно яркие и, тем не менее, нерепрезентативные галактики.

В рамках нового исследования группа астрономов из США, Австралии, Германии, Японии и Италии под руководством Остина Хога (Austin Hoag) из Калифорнийского университета в Дейвисе получила спектр относительно тусклой галактики MACS1423-z7p64, восходящей к эпохе реионизации. Расстояние до объекта настолько велико, что авторы наблюдали его в состоянии, которое было характерно для него спустя 700 миллионов лет после «рождения» Вселенной. Зафиксировать свет галактики удалось благодаря эффекту гравитационной линзы: между наблюдателями и MACS1423-z7p64 расположено скопление галактик, искривляющее путь огибающего мишень света. В результате видимая яркость объекта возросла почти на порядок, что сделало возможным обнаружение с помощью автоматической обсерватории «Хаббл». В ходе последующих наблюдений и проверки ученые использовали спектрометр MOSFIRE обсерватории имени Кека.

Оценить расстояние до галактики позволило значение красного смещения в оптическом спектре, в частности локализация первой линии серии Лаймана. У водорода, сохраняющего стабильное состояние, такая линия лежит в ультрафиолетовом диапазоне — 121,56 нанометра. Согласно данным MOSFIRE, у водорода в MACS1423-z7p64 первая линия из-за доплеровского смещения была сдвинута до 1050,4 нанометра, поскольку галактика быстро удаляется от Земли. В рамках современной космологической модели ΛCDM скорость объекта, или красное смещение спектральных линий, можно конвертировать в наблюдаемый возраст от момента Большого взрыва. Для MACS1423-z7p64 этот показатель равен 700 миллионам лет. По словам ученых, полученный спектр свидетельствует о том, что в галактике происходит активное звездообразование. Среди звезд, расположенных в ней, находится группа объектов возрастом примерно 24 миллиона лет.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Astronomy.

Ранее международная группа астрономов обнаружила магнитные поля, окружающие «руины» древних межгалактических столкновений. Протяженность этих полей превышает 5–6 миллионов световых лет.

Закладка

Скопировать ссылку

Email

Печать

Twitter

VK

Telegram