|
Скрытые структуры в первых галактиках Вселенной
|
|
|
|
Астрономы использовали большую миллиметровую/субмиллиметровую матрицу Atacama (ALMA), чтобы заглянуть в раннюю Вселенную и выявить строительные блоки галактик в период их становления. Обзор CRISTAL — сокращение от [CII] Resolved ISM в звездообразующих галактиках с помощью ALMA - показывает холодное образование газа, пыли и скоплений звезд в галактиках, наблюдаемых в том виде, в каком они появились всего через 1 миллиард лет после Большого взрыва.
|
|
|
|
"Благодаря уникальной чувствительности и разрешающей способности ALMA мы можем исследовать внутреннюю структуру этих ранних галактик так, как это было невозможно ранее", - сказал Родриго Эррера-Камю, главный исследователь CRISTAL survey, профессор Университета Консепсьона и директор Центра формирования галактик тысячелетия (MINGAL) в Чили. "КРИСТАЛЛ показывает нам, как формировались первые галактические диски, как звезды образовывали гигантские скопления и как газ формировал галактики, которые мы видим сегодня".
|
|
|
|
CRISTAL, крупная программа ALMA, наблюдала за 39 типичными звездообразующими галактиками, отобранными для представления основной популяции галактик в ранней Вселенной. Используя линейное излучение [CII], особый тип света, испускаемого ионизированными атомами углерода в холодном межзвездном газе, в качестве индикатора холодного газа и пыли, и комбинируя его с изображениями в ближнем инфракрасном диапазоне, полученными с космических телескопов Джеймса Уэбба и Хаббла, исследователи создали подробную карту межзвездной среды в каждой системе.
|
|
|
|
|
|
|
Одним из ключевых выводов исследования, опубликованного в журнале Astronomy & Astrophysics, является то, что большинство галактик демонстрируют рождение звезд в виде больших скоплений, каждое из которых простирается на несколько тысяч световых лет, что показывает, как собираются и эволюционируют области звездообразования. Группа галактик продемонстрировала признаки вращения, что указывает на раннее формирование дискообразных структур, которые являются предшественниками современных спиральных галактик. Излучение [CII] часто распространялось далеко за пределы видимых звезд, что указывает на присутствие холодного газа, который может способствовать будущему звездообразованию или быть вытеснен звездными ветрами.
|
|
|
|
"Что интересно в CRISTAL, так это то, что мы видим ранние галактики не просто как светящиеся точки, а как сложные экосистемы", - сказал Лорето Баркос-Муньос, соавтор исследования, астроном Национальной радиоастрономической обсерватории США (NRAO) и координатор исследования ALMA. "Этот проект показывает, как ALMA может исследовать внутреннюю структуру галактик даже в отдаленной Вселенной, раскрывая, как они эволюционируют, взаимодействуют и формируют звезды".
|
|
|
|
На снимке выделялись две галактики. На CRISTAL-13 видны массивные облака космической пыли, которые блокируют видимый свет от новорожденных звезд. Этот свет преобразуется в миллиметровые волны, обнаруживаемые ALMA, что позволяет выявить структуры, которые полностью скрыты от телескопов, наблюдающих в оптическом или инфракрасном диапазонах.
|
|
|
|
CRISTAL-10 представляет собой загадочный объект: излучение ионизированного углерода в нем необычно слабое по сравнению с его яркостью в инфракрасном диапазоне, что наблюдается только в редких, сильно затемненных галактиках, таких как Arp 220 в соседней Вселенной. Это говорит об экстремальных физических условиях или необычном источнике энергии в межзвездной среде.
|
|
|
|
"Эти наблюдения подчеркивают потенциал ALMA как машины времени, позволяющей нам заглянуть в ранние эпохи Вселенной", - сказал Серджио Мартин, руководитель отдела научных исследований ALMA. "Такие программы, как CRISTAL, демонстрируют мощь крупных программ ALMA в развитии науки с высокой отдачей. Они позволяют нам решать важные вопросы космической эволюции с беспрецедентной глубиной и разрешением, которые могут обеспечить только обсерватории мирового класса, такие как ALMA".
|
|
|
|
Проведя первое систематическое исследование холодного газа в ранних галактиках и сравнив его с их звездами и пылью, CRISTAL открывает новое окно в космическую историю. Это исследование закладывает основу для будущих наблюдений, которые могут раскрыть, как галактики переходят от турбулентных ранних фаз к хорошо структурированным системам, которые мы наблюдаем в локальной Вселенной.
|
|
|
|
"CRISTAL предоставляет данные в многоволновом диапазоне, которые позволяют нам проверять и уточнять наши теории эволюции галактик", - сказал Эррера-Камю. "Это важный шаг к пониманию того, как возникли галактики, подобные нашему Млечному Пути".
|
|
|
|
Источник
|
