Ученые открыли самую далекую галактику, которую мы когда-либо находили
Галактика, свет которой прошел почти 13,5 миллиардов лет, чтобы достичь нас, только что была подтверждена как самая ранняя галактика, обнаруженная на сегодняшний день.
Путем изучения содержания кислорода в галактике с помощью Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), астрономы точно датировали его периодом всего 367 миллионов лет после Большого взрыва, когда первые источники света во Вселенной еще загорались и начинали свободно распространяться в пространстве.
Результат подтверждает наблюдения, сделанные JWST, и предлагает новую информацию о ранней Вселенной, которая говорит нам о происхождении элементов.
«Первые изображения космического телескопа Джеймса Уэбба показали так много ранних галактик, что мы почувствовали, что должны были проверить свои результаты, используя лучшую обсерваторию на Земле», — говорит астроном Том Баккс из Университета Нагоя в Японии.
«Это было очень захватывающее время, чтобы быть астрономом-наблюдателем, и мы могли отслеживать статус наблюдения, которые позволят проверить результаты JWST в режиме реального времени.»
Галактика, названная GHZ2/GLASS-z12, была впервые замечена JWST в июле прошлого года, вскоре после того, как телескоп открыл свой сегментированный золотой глаз в инфракрасном свете Вселенной.
Ноябрьская статья. подробно описал открытие, датируя галактику примерно 350 миллионами лет после Большого взрыва, который произошел примерно 13,8 миллиарда лет назад.
Это действительно удивительно, но любое астрономическое открытие значительно надежнее, если оно может быть подтверждены с помощью независимого инструмента.
Поэтому команда под руководством Баккса и астронома Хорхе Завалы из Национальной астрономической обсерватории Японии обратилась к радиотелескопу ALMA, чтобы узнать, что еще они могут узнать о молодой галактике.
p>
Они повернули ALMA в направлении GHZ2/GLASS-z12 и начали искать сигнатуру излучения в радиоспектре, связанную с кислородом.
Поскольку для образования кислорода требуется относительно короткое время, его обычно используется, чтобы узнать больше о галактиках в ранней Вселенной. А когда свет попадает в кислород, он повторно излучается в определенном диапазоне длин волн, что приводит к более яркой линии в этой части спектра.
Каждая из 66 12-метровых радиоантенн, составляющих ALMA, была запущена в работу , в конечном итоге обнаружив линию эмиссии кислорода рядом с положением GHZ2/GLASS-z12. Последующие анализы и статистические тесты показали, что сигнал был реальным и имел отношение к галактике.
«Сначала нас беспокоила небольшая разница в положении между обнаруженной эмиссионной линией кислорода и галактикой, видимой Уэббом. », — объясняет Баккс.
«Но мы провели детальную проверку наблюдений, чтобы подтвердить, что это действительно надежное обнаружение, и его очень трудно объяснить с помощью какой-либо другой интерпретации».
>Очень небольшое расстояние между галактикой и выбросом кислорода может указывать на то, что сильные взрывы или взаимодействия лишили галактику значительной части ее газа, выбросив его в межгалактическое пространство.
Команда датировала свои наблюдения точнее через 367 миллионов лет после Большого Взрыва. И, основываясь на яркости эмиссионной линии, они смогли сделать вывод, что в галактике относительно быстро сформировалось большое количество элементов тяжелее водорода и гелия.
Это очень интересно. Ранняя Вселенная, до появления звезд, в основном состояла из водорода с небольшим количеством гелия. Затем образовались звезды; в своих горячих, плотных ядрах они начали сталкивать атомы друг с другом, создавая более тяжелые элементы.
Но эти элементы были заперты внутри звезд; только когда звезды умерли, взорвавшись эффектными сверхновыми, более тяжелые элементы смогли распространиться в межзвездном пространстве.
Присутствие кислорода во Вселенной на столь раннем этапе дает нам некоторые подсказки о времени и эволюция этих первых звезд, которые нам еще предстоит увидеть напрямую.
«Эти глубокие наблюдения ALMA предоставляют убедительные доказательства существования галактик в течение первых нескольких сотен миллионов лет после Большого взрыва и подтверждают удивительное результаты наблюдений Уэбба», — говорит Завала.
«Работа JWST только началась, но мы уже корректируем наши модели формирования галактик в ранней Вселенной, чтобы они соответствовали этим наблюдениям. Уэбба и массив радиотелескопов ALMA дают нам уверенность в том, что мы сможем приблизить наши космические горизонты к заре Вселенной».
Исследование опубликовано в Monthly Notices of the Royal Astronomical Общество.
