С помощью телескопов Atacama Large Millimeter/Submillimeter Arrays (ALMA) и Very Large Telescope (VLT) Европейской Южной обсерватории (ESO) международная команда астрономов обнаружила доказательства того, что звездообразование в отдаленной галактике MACS1149-JD1 началось всего через 250 миллионов лет после Большого взрыва – на неожиданно ранней стадии существования Вселенной. Вместе с этим ученые обнаружили и подтвердили самый дальний до сих пор от нас кислород во Вселенной.
Как сообщает в журнале Nature группа под руководством Такуя Хашимото из университета Osaka Sangyo University и Национальной астрономической обсерватории Японии, речь идет о галактике MACS1149-JD1 – одной из самых удаленных галактик, которые когда-либо наблюдались телескопами ALMA или VLT.
Во время наблюдения галактики MACS1149-JD1 ученые открыли в ней очень слабое свечение ионизированного кислорода, которое они объясняют следующим образом: «На своем пути сквозь космос этот инфракрасный свет, пока он достиг Земли и был зафиксирован телескопом ALMA, в результате расширения вселенной растянулся, превысив первоначальную длину волн более чем в десяток раз».
Из этих наблюдений астрономы сделали вывод, что сигнал был послан 13,3 миллиарда лет назад, то есть примерно через 500 миллионов лет с момента Большого взрыва. А это значит, что получено подтверждение наличия самого далекого от нас кислорода в пространстве, который когда-либо фиксировался телескопом. «Присутствие кислорода – это явный знак того, что в той галактике должны были существовать еще более ранние поколения звезд», - говорится в пресс-релизе ESO.
«Это открытие раздвигает границы наблюдаемой вселенной», - не скрывает восторга от наблюдений Хашимото. Но кроме зафиксированного телескопом ALMA кислорода, другой телескоп - Very Large Telescope (VLT) – распознал там и более слабый сигнал водорода. «Определенное на основе проведенных VLT наблюдений расстояние до галактики полностью соответствует данным, выведенным из кислородных наблюдений. А это значит, что MACS1149-JD1 становится самой удаленной галактикой с точно рассчитанным расстоянием, а также самой далекой галактикой, которую удалось наблюдать с помощью ALMA или VLT».
«Мы видим эту галактику сегодня такой, какой она выглядела в момент, когда вселенной было всего 500 миллионов лет от роду. Но уже тогда она обладала развитой популяцией звезд», - объясняет Николас Лапорт, исследователь Университетского колледжа Лондона (UCL) и соавтор научной статьи. - «А это значит, что теперь мы в состоянии с помощью этой галактики погрузиться в еще более ранний, полностью неизведанный период космической истории».
Первое время после Большого взрыва во вселенной кислорода не было вообще; он образовался только в процессе синтеза первых звезд. Высвобождался же он лишь после того, как эти звезды умирали.
Кроме того, подтверждение наличия кислорода в MACS1149-JD1 показало, что эти ранние поколения звезд через 500 миллионов лет после начала вселенной уже полностью сформировались и успели высвободить кислород.
Чтобы выяснить точнее, когда же Вселенная дошла до этой первой фазы звездообразования, исследователи реконструировали раннюю историю галактики MACS1149-JD1, положив в основу модели инфракрасные данные, зафиксированными телескопами Hubble и Spitzer. При этом они выяснили, что наблюдаемая яркость галактики лучше всего объясняется моделью, отображающей начало звездообразования уже через 250 миллионов лет после возникновения вселенной.
Состояние звезд в MACS1149-JD1 ставит при этом важный вопрос: когда из абсолютной темноты вынырнули первые галактики. Эту эпоху астрономы называют «космическими сумерками». «Определением возраста MACS1149-JD1 мы смогли эффективно показать, что галактики существовали и раньше тех галактик, которые мы сейчас можем непосредственно наблюдать», - говорят ученые.
«Определение, когда наступили космические сумерки, это, так сказать, Священный Грааль космологии и теории образования галактик», - комментирует соавтор работы Ричард Эллис из Университетского колледжа Лондона. - «Наблюдениями за MACS1149-JD1 мы приближаемся к рождению звездного света! И то, что все состоит из вторичной звездной материи, касается в равной степени и нас, живущих на Земле».
Подписывайтесь на наш канал и ставьте лайки... Советуем также почитать:
Гравитация суперземель может не пускать их обитателей в космос
