Астрономы подобрались к самым первым звездам Вселенной

Фото: open-dubna.ru

По данным наблюдений на телескопах ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) и VLT (ESO Very Large Telescope), астрономы установили, что звездообразование в очень удаленной галактике MACS1149-JD1 началось на неожиданно ранней стадии, спустя всего 250 миллионов лет после Большого Взрыва.

Эти наблюдения дают самое раннее по шкале возраста Вселенной обнаружение кислорода, а наблюдавшаяся галактика оказалась самой далекой из всех, когда-либо зарегистрированных на ALMA и VLT. Работа опубликована в журнале Nature 17 мая 2018 г.

Международная группа астрономов наблюдала на телескопе  ALMA  удаленную галактику MACS1149-JD1 и обнаружила очень слабое свечение ионизованного кислорода. Вследствие расширения Вселенной длина волны этого изначально инфракрасного излучения за время его путешествия в пространстве увеличилась более, чем в десять раз. По красному смещению ученые заключили, что принятый сигнал был испущен 13.3 миллиардов лет назад, или спустя всего 500 миллионов лет после Большого Взрыва. Это наибольшее расстояние, на котором когда-либо регистрировался кислород  [1], и его присутствие показывает, что в этой галактике должны существовать и более ранние поколения звезд.

“Я был потрясен, когда мы получили на  ALMA  сигнал в линии кислорода с такого расстояния”, –  говорит Такуя Хашимото (Takuya Hashimoto), ведущий автор новой статьи, сотрудник унверситета Саньо в Осаке (Osaka Sangyo University)  и  Национальной астрономической обсерватории Японии.  “Это  открытие  раздвигает  границы наблюдаемой  Вселенной”.

Вдобавок к излучению кислорода, зарегистрированному на ALMA, более слабая водородная эмиссия была замечена на  Очень большом телескопе  ESO (VLT). Расстояние до галактики, определенное по этим наблюдениям, согласуется с тем, которое было получено по линии кислорода. Таким образом, MACS1149-JD1 оказывается самой далекой галактикой с надежно определенным расстоянием, и вообще самой далекой галактикой, когда-либо наблюдавшейся на ALMA или VLT.

“Мы видим эту галактику в эпоху, когда Вселенной было всего 500 миллионов лет – и оказывается, что в это время она уже была населена зрелыми звездами”, --  объясняет Николя Лапорт (Nicolas Laporte), исследователь из UCL – Университетского Колледжа в Лондоне (University College London, UK), второй автор статьи.  “Поэтому мы можем использовать эту галактику для зондирования более раннего, полностью неизвестного периода космической истории”.

В течение некоторого времени после Большого Взрыва во Вселенной не было кислорода: он появился в результате процессов синтеза в недрах первых звезд, и потом, когда они умирали, рассеивался в пространстве. Регистрация кислорода в MACS1149-JD1 показывает, что всего через 500 миллионов лет после начала Вселенной эти ранние поколения звезд уже сформировались и успели произвести достаточно много кислорода.

Но когда же происходило образование этих ранних звезд? Чтобы выяснить это, иследователи реконструировали раннюю историю MACS1149-JD1 по инфракрасным данным, полученным с  Космическим телескопом Хаббла NASA/ESA  и  Космическим телескопом Спитцера NASA. Они обнаружили, что наблюдаемую яркость галактики хорошо объясняет модель, в соответствии с которой начало звездообразования относится к эпохе спустя всего 250 миллионов лет после начала Вселенной  [2].

Зрелый возраст звезд в MACS1149-JD1 вызывает вопрос: когда из полной тьмы возникли первые галактики? Астрономы придумали для этой эпохи романтическое название «космический рассвет». Установив возраст MACS1149-JD1, группа сумела убедительно продемонстрировать, что галактики существовали задолго до той эпохи, на которой мы способны сейчас их регистрировать.

Ричард Эллис (Richard Ellis), старший астроном UCL и соавтор статьи, заключает:  “Определение времени «космического рассвета» -- «Святой Грааль» космологии и теории образования галактик. Новые наблюдения MACS1149-JD1 приближают нас к прямым наблюдениям образования первых звезд! И так как мы и сами состоим из преобразованного звездного вещества, это по сути значит, что мы приближаемся к разгадке нашего собственного происхождения”.

Примечания

[1] На телескопе ALMA несколько раз устанавливался рекорд регистрации самых далеких источников излучения в линиях кислорода. В 2016 Акио Иноуэ (Akio Inoue) из Университета Саньо в Осаке и его коллеги наблюдали на ALMA эмиссию кислорода, испущенную 13.1 миллиардов лет назад. Через несколько месяцев после этого Николя Лапорт из Университетского Колледжа в Лондоне зарегистрировал на ALMA линии кислорода на расстоянии, соответствующем эпохе 13.2 миллиарда лет назад. Теперь эти два коллектива ученых объединили усилия и установили новый рекорд расстояния на красном смещении 9.1.

[2] Это соответствует красному смещению около 15.

Автор: Кирилл Масленников
 
По теме
 
Школы Подмосковья укомплектованы учителями на 98% - Котельники сегодня На брифинге журналистов в Доме Правительства министр образования Московской области Ольга Забралова отметила эффективность реализуемых в регионе мер по привлечению лучших педагогов.
14.12.2018 Котельники сегодня
Дубневская школа отметила своё 40-летие - Ступинская панорама Ступинское информагентство, Сергей Демянюк Дубневская общеобразовательная школа городского округа Ступино отметила сегодня своё 40-летие.
14.12.2018 Ступинская панорама
В ходе брифинга, который состоялся 13 декабря в Доме правительства региона, первый заместитель председателя правительства Московской области – министр образования региона Ольга Забралова рассказала,
14.12.2018 Красногорские вести
12 декабря губернатор Московской области Андрей Воробьев в рамках рабочей поездки в Клин встретился со студентами и преподавателями колледжа «Подмосковье».
13.12.2018 Газета Сенеж
В Дежурную часть УМВД России по Ленинскому району обратился местный житель с сообщением о краже фар с автомобиля иностранного производства, припаркованного во дворе одного из домов на ул.
14.12.2018 МВД Московской области
МУ МВД России «Серпуховское» сообщает информацию о розыске двух лиц. Криводубский МУ МВД России «Серпуховское» разыскивается Криводубский Борис Геннадьевич, 1970 года рождения,
13.12.2018 Пущинская среда
В подмосковном Пушкино задержали мужчину по подозрению в жестоком убийствегодовалого мальчика, труп ребенка со множественными гематомами и ссадинами нашли в одной из квартир города,
13.12.2018 Газета Маяк
Полиция расследует факт угона иномарки в Сергиевом Посаде, сообщили изданию «Вести Подмосковья» в пресс-службе ГУ МВД России по Московской области.
13.12.2018 Копейка
Анна Марфина.JPG - Газета Факт Спектаклем с таким подчеркнуто театральным названием отметил своё 15-летие музыкальный театр «Дети Мельпомены» ДШИ №7, ведь лицедейство началось уже в фойе концертного зала «Родник»:
14.12.2018 Газета Факт
Артисты МХТ имени Чехова и красногорская «Школа гардемаринов» открыли Год театра в Подмосковье - Звенигородские ведомости Тринадцатого декабря старт Году театра был дан по всей стране, Президент России Владимир Владимирович Путин объявил об этом в Ярославле на встрече с ведущими российскими театральными деятелями,
14.12.2018 Звенигородские ведомости
IMG_20181213_143606.jpg - Газета Факт Порядка 80 антикварных кукол в канун новогодних и рождественских праздников представила на выставке в балашихинском историко-краеведческом музее известный искусствовед и антиквар Марина Политова.
14.12.2018 Газета Факт
Мамы тоже играют в футбол - Газета Факт «Лучшая Лига мира – Лига мам» - так назвал свой проект, отмеченный премией «Наше Подмосковье», житель Балашихи Александр Кравченко.
14.12.2018 Газета Факт
Мегамасс-старты «Истины» - Истринские ВСети Вслед за лыжниками спортивный сезон открыли и биатлонисты, в их числе атлеты спортивной школы олимпийского резерва «Истина» Истинцы открыли биатлонный сезон 5 декабря в Екатеринбурге на Всероссийских соревнованиях по 
14.12.2018 Истринские ВСети
Общественный контроль проконтролировал организацию спортивной работы во Дворце спорта «Шатура» - Шатурский район Шатурские единороссы в рамках проекта партии «Единая Россия» «Детский спорт» совместно с членами Общественной палаты городского округа Шатура и группой общественного контроля депутата Московской областной Думы Эдуарда Жи
14.12.2018 Шатурский район
Московская область и Нидерланды обсудили дальнейшее сотрудничество - Серебряно-Прудский вестник Источник: Министерство инвестиций и инноваций Московской области Губернатор Московской области Андрей Воробьев и посол Нидерландов в России Рене Джонс-Бос обсудили в пятницу вопросы дальнейшего сотрудничества,
14.12.2018 Серебряно-Прудский вестник
С 18 по 21 декабря 2018 года с 10:00 до 17:00 в д. Костюнино Территориального управления № 5 будет отключена электроэнергия в связи с плановыми работами на линии.
14.12.2018 Дмитровский район
Дорожные службы Подмосковья работают в усиленном режиме в связи с продолжительным снегопадом, который прошёл в регионе 12 и 13 декабря.
14.12.2018 Министерство транспорта и дорожной инфраструктуры