Астрономы нашли область формирования звезд первых звезд нашей Вселенной

30.05.2018 21:59 (Оновлено 07.06.2018 в 14:00)

Международная группа астрономов на базе наблюдений Очень Большого Телескопа VLT (Европейская южная обсерватория, ESO) и большого массива телескопов миллиметрового и субмиллиметрового диапазона ALMA (пустыня Атакама), выяснили, что звездообразование галактике MACS1149-JD1 началось уже через 250 миллионов лет после Большого взрыва. Астрономам впервые удалось исследовать столь ранний период космической истории. Отчет об этом открытии опубликован в журнале Nature.

Image credit: команда ALMA / ESO / NAOJ / NRAO / NASA / ESA / Hubble / W. Zheng, JHU / M. Postman, команда STScI / CLASH / Hashimoto et al .

На этой картинке показано скопление галактик MACS J1149.5 + 2223 (снимок космического телескопа Хаббла), на врезке представлено изображение галактики MACS1149-JD1 (получено ALMA), свет от которой шел до нас 13,28 миллиарда лет. Зеленым цветом показано распределение кислорода в галактике.

Команда астрономов Лондонского университетского колледжа, Великобритании и Университета Осака Сангё, Японии, возглавляемая доктором Такуя Хашимото, обнаружила очень слабое свечение ионизированного кислорода в далекой галактикеMACS1149-JD1, изначально инфракрасное. Но, пока оно дошло до нас, расширение Вселенной увеличило длину волны излучения больше, чем в 10 раз, и оно попало в рабочий диапазон массива телескопов ALMA. Такое изменение длины волны соответствует формированию сигнала 13,3 миллиарда лет назад, всего через 500 миллионов лет после Большого Взрыва. А значит, мы видим самый древний кислород в нашей Вселенной.

Кислород образуется в звездах, а затем, после окончания их жизненного цикла, он высвобождается и остается в газовых облаках галактик. Именно поэтому присутствие кислорода в MACS1149-JD1 говорит об окончании эволюции первого поколения звезд в ней. В дополнение к излучению кислорода, астрономы с помощью VLT обнаружили слабую эмиссию водорода в этой же галактике. Расстояние, определенное по линиям водорода, совпадает с «кислородным», что делает MACS1149-JD1 самой далекой галактикой с измеренным расстоянием.

Наблюдаемая яркость галактики хорошо объясняется моделью, в которой звездообразование началось всего лишь через 250 миллионов лет после рождения Вселенной. Вполне проэволюционировавшие звезды, которые обнаружились в MACS1149-JD1, поднимают вопрос, когда же первые возникли первые галактики? Появление первых светящихся объектов после эпохи темных веков астрономы эпохи называют «космическим рассветом». Получить наблюдения «космического рассвета» – мечта многих поколений космологов. И вот удалось сделать еще один шаг к исполнению этой мечты. Получить такой выдающийся результат удалось благодаря усилению света галактики MACS1149-JD1 гравитационным линзированием.

Image Credit: A. Duro/ESO