В галактиках ранней Вселенной было мало космической пыли

В галактиках ранней Вселенной было мало пылиНовые наблюдения с помощью телескопа ALMA показали низкий уровень пыли в девяти ранних галактиках, что должно вызвать пересмотр некоторых астрономических расчетов.

Во Вселенной, как и в привычных нам условиях, со временем накапливается пыль. Источниками пыли в Космосе являются либо ветры старых раздутых звезд, либо взрывы массивных звезд по типу сверхновой. Астрономы ожидали, что появление пыли в галактиках Вселенной потребует времени порядка миллиарда лет или более.

Эти четыре галактики (вставки из данных ALMA), обнаружены в ранней Вселенной, когда ей было только около миллиарда лет. Они имеют сходные размеры, массы и скорости звездообразования. Но, по сравнению с более поздними галактиками, в них намного меньше космической пыли.

В галактиках ранней Вселенной было мало пыли

Фото: ALMA /P. Capak/B. Saxton/ NASA/ESA Hubble

Но в марте Дэраком Уотсоном (Darach Watson) - Университет Копенгагена, Дания - и его коллегами сообщалось, что галактика A1689-zD1 была удивительно пыльной. Нужно учесть, что мы видим ее всего спустя 700 млн. лет после Большого взрыва (красное смещение 7.5). Результат дополнил предыдущую работу, в которой на основе данных телескопа ALMA предполагалось, что ранние галактики могли создавать столько же пыли - в соответствии с их массами - как сегодняшние.

В галактиках ранней Вселенной было мало пыли

Комплекс телескопов ALMA

Питер Кэпэк (Peter Capak) - Калифорнийский технологический институт - и его коллеги использовали сейчас в своей работе телескоп ALMA с другими оптическими и инфракрасными данными. Команда рассмотрела девять галактик, которые нам видны приблизительно через миллиард лет после Большого взрыва (красные смещения 5-6). Астрономы обнаружили выбросы пыли только в четырех из них, но во всех девяти галактиках была найдена форма ионизированного углерода [CII].

Как объясняют авторы в Nature от 25 июня и в пресс-релизе NRAO, присутствие всего этого ионизированного углерода предполагает низкий уровень пыли. Углерод обычно соединяется с другими элементами, образуя молекулы. Поэтому он не может долгое время пребывать в одиночестве. Но в соединении с несколькими тяжелыми элементами и при минимальном количестве пыли для защиты атомов углерода от ионизирующего воздействия ультрафиолетового излучения молодых звезд в этих галактиках [CII] стал довольно концентрированным.

При этом подразумевается, что в данных галактиках столько же пыли, как в карликовой галактике Малое Магелланово Облако. Это неудивительно, говорит Вероник Буэт (Veronique Buat) - Лаборатория астрофизики Марселя, Франция. Что касается их тяжелых элементов, то карликовые галактики, как правило, менее “развиты” а, следовательно, больше похожи на объекты ранней Вселенной.

Астрономы обычно предполагают особое соотношение между ультрафиолетовой и инфракрасной эмиссиями галактики, указывающее, сколько в ней пыли (инфракрасное излучение исходит от нагретой звездами пыли). Новый результат подтверждает, что это соотношение справедливо для галактик ранней Вселенной, в которых меньше пыли. Исходя из этой взаимосвязи, астрономы вычислили скорость рождения звезд, но она может оказаться слишком большой для отдельных ранних галактик.

В галактиках ранней Вселенной было мало пыли

Скопление галактик Abell 1689 и галактика A1689-ZD1
Фото: NASA, ESA и др.

Интересно, что две галактики из рассмотренных командой имеют столько же космической пыли, как и одинокая галактика A1689-ZD1, существовавшая за 300 миллионов лет до них. То, что считается «умеренным» количеством пыли через миллиард лет после Большого Взрыва, является "интересным" всего через 700 миллионов лет после возникновения Вселенной, говорит Буэт. Возможно, накопление пыли происходило медленно, но некоторые галактики поторопились и быстро стали пыльными.

Источник: nature.com

 

Related posts:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Перед отправкой комментария решите простой примерчик! *