Astronomi atklāj līdz šim vecāko galaktiku

Zvaigžņu kolekcija datēta ar laiku tikai 650 miljonus gadu pēc Lielā sprādziena

Galaktikas EGS-zs8-1 attēls, ko izveidojis Habla kosmiskais teleskops © NASA, ESA, P.Oesch un I.Momcheva (Jēlas universitāte), kā arī 3D-HST un HUDF09 / XDF komandas
lasīt skaļi

Skats uz Visuma bērnistabu: Astronomi ir atklājuši vistālāko un tādējādi vecāko galaktiku mūsu kosmosā. Viņu gaisma ceļoja pie mums vairāk nekā 13 miljardus gadu. Masveida galaktika radusies laikā, kad Visums bija tikai aptuveni 650 miljoni gadu vecs. Tomēr novērojumi arī parāda, ka tā laika galaktikas atšķīrās no mūsdienu.

Kā un kad veidojās pirmās zvaigznes un galaktikas? Un kā šie izskatījās? Lai noskaidrotu šos jautājumus, astronomi meklē galaktikas, kuru gaismā ir izteikts sarkanās krāsas nobīde. Jo tālāk no mums atrodas gaismas avots, jo vairāk tā gaismas izstiepj Visuma paplašināšanās. Tā kā ir zināms izplešanās ātrums, sarkano nobīdi var izmantot, lai noteiktu attālumu un tādējādi galaktikas vecumu. Tomēr līdz šim astronomi ir atklājuši tikai dažas galaktikas, kuru sarkanā nobīde ir augstāka par z = 7.

Tikai 650 miljoni gadu pēc lielā sprādziena

Tagad Paskāls Ošs no Jēlas universitātes un viņa kolēģi ir atklājuši līdz šim vecāko galīgo galaktiku. Viņi tos izsekoja, izmantojot dziļo debesu attēlus no Habla kosmiskā teleskopa. Turpmākajos novērojumos ar Špicera kosmisko teleskopu šī galaktika piesaistīja uzmanību ar savu pārsteidzoši zilgano krāsu. Pēc tam mērījumi ar spektrometru Keka observatorijā Havaju salās sniedza datus par EGS-zs8-1 vecumu un attālumu, kad galaktika tika kristīta.

Jaunatklātās galaktikas sarkanā nobīde ir 7, 73, kas nozīmē, ka tā pastāvēja jau tad, kad Visums bija tikai 650 miljoni gadu vecs. "Šis spektroskopiskais lasījums uzliek jaunu redshift rekordu galaktikām, " ziņo pētnieki. Savā pētījumā viņi atrada arī divas citas galaktikas, kuru sarkanās nobīdes bija tieši zem, 7, 5 un 7, 2.

Galaktika EGS-zs8-1 Habla dziļajā debesīs nošāva vietā, kur tā tika atklāta. NASA, ESA, P. Oesch un I. Momcheva (Jēlas universitāte), kā arī 3D HST un HUDF09 / XDF komandas

Jau pārsteidzoši daudz zvaigžņu

Neskatoties uz šo agro laiku, EGS-zs8-1 jau bija ļoti spilgts un masīvs, un tajā bija vairāk nekā miljards zvaigžņu, kas seriālā laika posmā bija ļoti pārsteidzoši. "Tam jau bija 15 procenti no mūsdienu Piena ceļa masas, lai gan Visums toreiz vēl bija ļoti jauns, " saka Oesch. Astronomiem vidējais viņu zvaigžņu iedzīvotāju vecums ir tikai 100 miljoni gadu. displejs

EGS-zs8-1 ražoja arī apmēram 80 reizes ātrākas zvaigznes nekā mūsu Piena Ceļš šodien, kas to padara tikai par vienu jaunu zvaigzni gadā. Ātrajai zvaigžņu dzimšanai šajās agrīnajās galaktikās varēja būt izšķiroša loma vienā no agrīnā Visuma lielajām fāžu pārejām, reionizācijā. Apmēram 550 miljonus gadu pēc Lielā sprādziena jauno zvaigžņu un galaktiku intensīvais starojums sāka jonizēt neitrālo ūdeņraža gāzi kosmosā, radot svarīgu priekšnoteikumu turpmākai attīstībai.

Lielais zvaigžņu skaits un aktīvā zvaigžņu dzimšana EGS-zs8-1 apstiprina šo pieņēmumu, jo tas atrodas šīs pārejas fāzes vidū. "Tas parāda, ka jaunās zvaigznes tādās galaktikās kā EGS-zs8-1, iespējams, bija šīs reionizācijas galvenais virzītājspēks, " saka līdzautors Rychard Bouwens no Leidenes observatorijas.

Tieši tas, kas notika šajā laikā, bija jāpublicē nākotnē, cita starpā, NASA Džeimsa Veba kosmiskais teleskops. Sākot ar 2018. gadu, šis vēl jaudīgākais infrasarkanais teleskops varētu vēl vairāk ieskatīties agrīnajā kosmosā un turklāt precīzāk atslēgt tādu galaktiku kā EGS-zs8-1 starojumu. Tas ļauj astronomiem uzzināt vairāk par procesiem tajos. (Astrofizisko žurnālu vēstules, presē; arXiv: 1502.05399)

(Keka observatorija / NASA, 06.05.2015. - NPO)