Haro 11 галактики крупным планом вид. Изображение предоставлено: Хаббл. нажмите, чтобы увеличить
Крошечная галактика дала астрономам возможность увидеть время, когда сформировались первые яркие объекты во вселенной, закончив темные века, которые последовали за рождением вселенной.
Астрономы из Швеции, Испании и Университета Джона Хопкинса использовали спутник НАСА "Дальний ультрафиолетовый спектроскопический исследователь" (FUSE) для первого непосредственного измерения утечки ионизирующего излучения из карликовой галактики, в которой произошел взрыв звездообразования. Результат, который имеет последствия для понимания того, как развивалась ранняя вселенная, поможет астрономам определить, есть ли первые звезды? или какой-то другой тип объекта? закончился космический темный век.
Команда представит свои результаты 12 января на 207-м заседании Американского астрономического общества в Вашингтоне, округ Колумбия.
По мнению многих астрономов, реликвии с ранней стадии Вселенной, карликовые галактики - это маленькие, очень слабые галактики, содержащие большую долю газа и относительно немного звезд. Согласно одной модели формирования галактик, многие из этих меньших галактик объединились, чтобы создать более крупные сегодняшние. Если это правда, какие карликовые галактики, наблюдаемые сейчас, можно считать «окаменелостями», которым удалось выжить? без существенных изменений? с более раннего периода.
Во главе с Нильсом Бергваллом из Астрономической обсерватории в Упсале, Швеция, команда наблюдала за небольшой галактикой, известной как Аро 11, которая расположена на расстоянии около 281 миллиона световых лет в южном созвездии Скульптора. Анализ команды данных FUSE позволил получить важный результат: от 4 до 10 процентов ионизирующего излучения, излучаемого горячими звездами в Haro 11, может выйти в межгалактическое пространство.
Ионизация - это процесс, при котором атомы и молекулы лишаются электронов и превращаются в положительно заряженные ионы. История уровня ионизации важна для понимания эволюции структур в ранней вселенной, потому что она определяет, как легко могут образовываться звезды и галактики, согласно Б.Г. Андерссону, исследователю из факультета физики и астрономии Генри А. Роуленда в Джонс Хопкинс и член команды FUSE.
«Чем больше ионизируется газ, тем менее эффективно он может охлаждаться. Скорость охлаждения, в свою очередь, контролирует способность газа образовывать более плотные структуры, такие как звезды и галактики », - сказал Андерссон. По его словам, чем горячее газ, тем меньше вероятность формирования структур.
Таким образом, история ионизации Вселенной показывает, когда появились первые светящиеся объекты и когда начали светить первые звезды.
Большой взрыв произошел около 13,7 миллиардов лет назад. В то время детская вселенная была слишком горячей, чтобы свет светил. Материя была полностью ионизирована: атомы были разбиты на электроны и атомные ядра, которые рассеивают свет как туман. По мере расширения и охлаждения вещество превращалось в нейтральные атомы некоторых из самых легких элементов. Отпечаток этого перехода сегодня рассматривается как космическое микроволновое фоновое излучение.
Однако нынешняя вселенная преимущественно ионизирована; Астрономы в целом согласны с тем, что эта реионизация произошла между 12,5 и 13 миллиардами лет назад, когда формировались первые крупномасштабные галактики и скопления галактик. Детали этой ионизации до сих пор неясны, но представляют большой интерес для астрономов, изучающих эти так называемые «темные века» Вселенной.
Астрономы не уверены, закончили ли первые звезды или какой-либо другой тип объекта те темные века, но наблюдения FUSE «Haro 11» дают ключ к разгадке.
Наблюдения также помогают улучшить понимание того, как вселенная стала реионизированной. По словам команды, вероятные участники включают интенсивное излучение, генерируемое при падении вещества в черные дыры, которые образовали то, что мы сейчас видим как квазары, и утечку излучения из областей раннего звездообразования. Но до сих пор прямых доказательств жизнеспособности последнего механизма не было.
«Это последний пример, когда наблюдение FUSE относительно близлежащего объекта имеет важные последствия для космологических вопросов», - сказал доктор Джордж Соннеборн, научный сотрудник NASA / FUSE в Центре космических полетов имени Годдарда, Гринбелт, Мэриленд.
Этот результат был принят к публикации европейским журналом Astronomy and Astrophysics.
Первоначальный источник: пресс-релиз JHU
