Виявив найдавніший кисень у Всесвіті

Свідчення в галактиці з часу лише 600 мільйонів років після Великого вибуху

Ось так може виглядати далека галактика A2744_YD4 - починаючи з 600 мільйонів років після Великого вибуху. (Ілюстрація) © ESO / М. Корммессер
читати вголос

Древній підпис: Астрономи відстежили найдавніший кисень у Всесвіті. Вони виявили спектральний підпис цього елемента в галактиці, яка сягає 600 мільйонів років після Великого вибуху. Дивно, але ця галактика містить надзвичайно високий рівень пилу - свідчення того, що навіть на цій ранній стадії принаймні одне покоління зірок повинно вибухнути як наднова.

Через кілька сотень мільйонів років після Великого вибуху молода Всесвіт зазнала серйозних перетворень: народилися перші зірки. Лише через них утворилися перші важчі елементи, і їхнє випромінювання іонізувало досі нейтральні водневі хмари космосу. Однак, коли саме виникли ці так звані популяції ІІІ зірок і з їхнім кінцем як супернові перші важкі елементи, поки що незрозуміло.

Стародавня галактика

Тепер Ніколя Лапорт з Університетського коледжу Лондона та його колеги в далекій галактиці виявили найвіддаленіший і найдавніший кисень у космосі. Підпис цього елемента вони знайшли за допомогою великого міліметрового / субміліметрового масиву Atacama (ALMA) у галактиці A2744_YD4. Галактика має червоний зсув z = 8, 38 - світло цієї галактики надходить з того часу, коли Всесвіту було всього 600 мільйонів років.

Астрономи озираються саме в епоху космосу так само, як були створені перші зірки та галактики. Цей далекий вигляд став можливим лише завдяки ефекту гравітаційної лінзи: Гравітація скупчення галактик на передньому плані діяла як збільшувальна лінза і посилювала слабке світло далекої галактики A2744_YD4.

Найдавніший кисень у Всесвіті

Коли астрономи ознайомилися ближче до галактики, вони виявили кілька особливостей: По-перше, світло від A2247_YD4 містить спектральну ознаку іонізованого кисню. Це, як пояснюють астрономи, це найдальші, а тому найдавніші свідчення кисню у Всесвіті. дисплей

Запис космічного телескопа Хаббла та дистанційного A2744_YD4, як його бачив ALMA (детально) ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), NASA, ESA, ESO та D. Coe (STScI) / Дж. Мертен (Гейдельберг / Болонья)

Кисень у A2247_YD4 на 100 мільйонів років старший від того, який було виявлено в галактиці SXDF-NB1006-2 минулого року. Оскільки цей важчий елемент був вивільнений лише вибухом зірок першого покоління, тому, мабуть, вже було достатньо 600 мільйонів років після наднових Великого вибуху для виробництва кисню.

Незвичайно багато пилу

Незвичне для галактики A2247_YD4 - це щось інше: вона містить напрочуд велику кількість пилу. За оцінками дослідників, A2744_YD4 містить близько шести мільйонів сонячних мас пилу, але лише близько двох мільйонів сонячних мас зірок. Пил цієї галактики, що складається з зерен кремнію, вуглецю та алюмінію, може бути вивільнений лише від зоряних вибухів.

"A2744_YD4 - це не лише найвіддаленіша галактика, яка коли-небудь бачилася з ALMA", - каже Лапорт. "Відкриття такої великої кількості пилу також є свідченням того, що відбулися дуже ранні наднові". Це означає, що через 600 мільйонів років після Великого вибуху, щонайменше, одне покоління зірок повинно виникнути і знову вибухнути,

Як виявили астрономи, швидкість утворення зірок у галактиці A2744_YD4 становить близько

20 сонячних мас на рік порівняно високі в Чумацькому Шляху щорічно близько однієї сонячної маси. "Така швидкість не є рідкістю для такої далекої галактики, але вона ілюструє, як швидко було створено пил у A2744_YD4", - пояснює співавтор Річард Елліс з Університетського коледжу Лондона

З цих значень та кількості пилу дослідники роблять висновок, що утворення зірок у далекій галактиці, мабуть, почалося приблизно за 200 мільйонів років до того, як спостерігається їх стан. Це добре поєднується з відкриттям найдавнішої відомої галактики за останній рік, але менш добре з результатами супутника Планка. (Листи з астрофізичного журналу, 2017)

(Європейська південна обсерваторія (ESO) / Інститут астрономії імені Макса Планка, 09.03.2017 - НКО)