Ученые, использующие космический телескоп НАСА имени Хаббла, измерили возраст, возможно, самой молодой галактики, когда-либо виденной во Вселенной. По космологическим меркам, это просто малыш, казалось бы, неуместный среди взрослых галактик вокруг него. Его называют I Zwicky 18, ему может быть всего 500 миллионов лет (настолько недавняя эпоха, что сложная жизнь уже начала появляться на Земле). Наша галактика Млечный Путь, напротив, более чем в 20 раз старше, или около 12 миллиардов лет, типичный возраст галактик по всей вселенной. Эта галактика «поздней жизни» дает редкое представление о том, как выглядят первые уменьшительные галактики в ранней вселенной.
Галактика входит в каталог 30 000 близлежащих галактик, которые швейцарский астроном Фред Цвики собрал в 1930-х годах, сфотографировав все северное небо. Хотя астрономы давно подозревали, что эта галактика была молодой, благодаря своей изначальной химической структуре, изысканная чувствительность Хаббла позволила астрономам провести надежную перепись всей звездной популяции в галактике. Это позволило им надежно идентифицировать самые старые звезды, населяющие галактику, тем самым устанавливая верхний предел возраста галактики.
Детской галактике удалось остаться в зачаточном состоянии в виде облака холодного газа первобытного водорода и гелия на протяжении большей части эволюции Вселенной. Поскольку неисчислимые галактики расцвели по всему пространству, этот поздний расцвет не начал активное звездообразование примерно через 13 миллиардов лет после Большого взрыва, и прошел внезапный первый звездный всплеск только около 500 миллионов лет назад.
Расположен всего в 45 миллионов световых лет от нас? намного ближе, чем другие молодые галактики на протяжении почти 14 миллиардов световых лет во Вселенной? I Цвикки 18, возможно, представляет единственную возможность для астрономов детально изучить строительные блоки, из которых формируются галактики. Остается загадкой, почему газ в карликовой галактике, в отличие от газа в других галактиках, занял так много времени? почти возраст вселенной? разрушиться под действием силы тяжести, чтобы сформировать свои первые звезды.
«I Zwicky 18 - добросовестная молодая галактика», - говорит Трин Туан, профессор астрономии в Университете Вирджинии, который является соавтором исследования с Юрием Изотовым из Киевской обсерватории. «Это необычно, потому что можно ожидать, что молодые галактики будут образовываться только в течение первого миллиарда лет после Большого взрыва, а не 13 миллиардов лет спустя. А молодые галактики, как ожидали, будут очень далекими, на краю наблюдаемой вселенной, но не в локальной вселенной », - сказал Изотов.
Обнаружение, о котором сообщалось в выпуске Astrophysical Journal от 1 декабря, дает новое представление о том, как впервые образовались галактики. Галактика I Zwicky 18 дает представление о том, как мог выглядеть ранний Млечный путь 13 миллиардов лет назад. Другой набор наблюдений Хаббла, проведенный другой командой, дает галактике немного более старый возраст в 1 миллиард лет, и при этом он остается сравнительно новорожденным. Горан Остлин из Стокгольмской обсерватории и Мустафа Мушин из Ноттингемского университета использовали ближнюю инфракрасную камеру Хаббла и мультиобъектный спектрометр, чтобы найти популяцию холодных красных звезд, которые немного старше, чем звезды, видимые камерой Advanced Camera for Surveys Camera. Результаты должны быть опубликованы в Астрономии и Астрофизике.
Чтобы доказать, что Цвикки 18 - это новая галактика, Туану и Изотову нужно было показать, что она лишена звезд в первые несколько миллиардов лет после Большого взрыва, периода, когда образовалась большая часть звезд во Вселенной. Хотя астрономы подозревали, что галактика исключительно молода, им пришлось ждать, пока Хаббл обеспечит необходимую чувствительность, чтобы определить, существуют ли в карликовой галактике более старые звезды, слабые красные гиганты. Усовершенствованной камере Hubble для съемки требовалась очень длительная экспозиция, для которой требовалось 25 телескопических орбит, чтобы искать самые слабые звезды в галактике. Наличие старых звезд в галактике указало бы на то, что сама галактика была старой, как и все другие известные галактики во вселенной.
Считается, что большие галактики, такие как Млечный путь, растут иерархически, причем меньшие галактики объединяются в более крупные галактики, как притоки, сливающиеся в большие реки. I Zwicky 18 является прототипом этой ранней популяции маленьких карликовых галактик. «Эти карликовые галактики строительного блока слишком слабы и слишком малы, чтобы их можно было изучать без самых чувствительных инструментов даже в локальной вселенной, не говоря уже о дальних уголках космоса», - сказал Туан.
Еще одним доказательством молодости I Zwicky 18 является тот факт, что его межзвездный газ «почти нетронут», сказал Туан, и состоит в основном из водорода и гелия, двух первичных легких элементов, созданных в Большом взрыве в течение первых трех минут существование вселенной. Карликовая галактика включает в себя только разбрызгивание других более тяжелых элементов, таких как углерод, азот или кислород, которые создаются позже по мере развития звезд. Почти полное отсутствие таких тяжелых элементов позволяет предположить, что значительная часть первичного газа в карликовой галактике не смогла сформировать звезды, которые впоследствии производят тяжелые элементы.
Первоисточник: Пресс-релиз Хаббла
