|
Обнаружены самые древние сложные органические молекулы
|
|
|
|
Исследователи обнаружили сложные органические молекулы в галактике, находящейся на расстоянии более 12 миллиардов световых лет от Земли — самой далекой галактике, в которой, как теперь известно, существуют эти молекулы. Благодаря возможностям недавно запущенного космического телескопа Джеймса Уэбба и тщательному анализу, проведенному исследовательской группой, новое исследование дает критическое представление о сложных химических взаимодействиях, которые происходят в первых галактиках ранней Вселенной. Профессор астрономии и физики Университета Иллинойса Урбана-Шампейн Хоакин Виейра и аспирант Кедар Фадке сотрудничали с исследователями Техасского университета A&M и международной группой ученых, чтобы различить инфракрасные сигналы, генерируемые некоторыми из более массивных и крупных пылинок в галактике, и те из вновь наблюдаемых молекул углеводородов. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.
|
|
|
|
«Этот проект начался, когда я учился в аспирантуре, изучая трудно обнаруживаемые, очень далекие галактики, закрытые пылью», — сказал Виейра. «Пылинки поглощают и переизлучают около половины звездного излучения, производимого во Вселенной, делая инфракрасный свет от далеких объектов чрезвычайно слабым или не обнаруживаемым в наземные телескопы». В новом исследовании JWST получил импульс от того, что исследователи называют «увеличительным стеклом природы» — явления, называемого гравитационным линзированием. «Это увеличение происходит, когда две галактики почти идеально выровнены с точки зрения Земли, а свет от фоновой галактики искажается и увеличивается галактикой переднего плана в кольцеобразную форму, известную как кольцо Эйнштейна», — сказал Виейра.
|
|
|
Команда сфокусировала JWST на SPT0418-47 — объекте, обнаруженном с помощью телескопа Южного полюса Национального научного фонда и ранее идентифицированном как покрытая пылью галактика, увеличенная примерно в 30–35 раз за счет гравитационного линзирования. Исследователи заявили, что SPT0418-47 находится в 12 миллиардах световых лет от Земли, что соответствует времени, когда Вселенной было менее 1,5 миллиардов лет, или около 10% от ее нынешнего возраста. «До того, как мы получили доступ к объединенной силе гравитационного линзирования и JWST, мы не могли ни увидеть, ни пространственно разрешить фактическую фоновую галактику через всю пыль», — сказал Виейра. Спектроскопические данные JWST предполагают, что затененный межзвездный газ в SPT0418-47 обогащен тяжелыми элементами, что указывает на то, что поколения звезд уже жили и умирали. Конкретное соединение, обнаруженное исследователями, представляет собой молекулу, называемую полициклическим ароматическим углеводородом или ПАУ. На Земле эти молекулы можно найти в выхлопных газах двигателей внутреннего сгорания или лесных пожаров. По словам исследователей, эти органические молекулы, состоящие из углеродных цепей, считаются основными строительными блоками самых ранних форм жизни.
|
|
|
|
«Это исследование говорит нам прямо сейчас — и мы все еще учимся — что мы можем видеть все регионы, где расположены эти более мелкие пылинки — регионы, которые мы никогда не могли видеть до JWST», — сказал Фадке. «Новые спектроскопические данные позволяют нам наблюдать атомный и молекулярный состав галактики, обеспечивая очень важную информацию о формировании галактик, их жизненном цикле и их развитии». «Мы не ожидали этого», — сказал Виейра. «Обнаружение этих сложных органических молекул на таком огромном расстоянии меняет правила игры в отношении будущих наблюдений. Эта работа — только первый шаг, и мы только сейчас учимся использовать ее и изучаем ее возможности. Мы очень рады видеть, как это разыгрывается». «Очень здорово, что галактики, которые я обнаружил во время написания своей диссертации, однажды будут обнаружены JWST», — сказал Виейра. «Я благодарен налогоплательщикам США, Национальному научному фонду и НАСА за финансирование и поддержку как SPT, так и JWST. Без этих инструментов это открытие никогда бы не было сделано».
|
|
|
|
Источник
|
