Астрономы подобрались к самым первым звездам Вселенной

Фото: open-dubna.ru

По данным наблюдений на телескопах ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) и VLT (ESO Very Large Telescope), астрономы установили, что звездообразование в очень удаленной галактике MACS1149-JD1 началось на неожиданно ранней стадии, спустя всего 250 миллионов лет после Большого Взрыва.

Эти наблюдения дают самое раннее по шкале возраста Вселенной обнаружение кислорода, а наблюдавшаяся галактика оказалась самой далекой из всех, когда-либо зарегистрированных на ALMA и VLT. Работа опубликована в журнале Nature 17 мая 2018 г.

Международная группа астрономов наблюдала на телескопе  ALMA  удаленную галактику MACS1149-JD1 и обнаружила очень слабое свечение ионизованного кислорода. Вследствие расширения Вселенной длина волны этого изначально инфракрасного излучения за время его путешествия в пространстве увеличилась более, чем в десять раз. По красному смещению ученые заключили, что принятый сигнал был испущен 13.3 миллиардов лет назад, или спустя всего 500 миллионов лет после Большого Взрыва. Это наибольшее расстояние, на котором когда-либо регистрировался кислород  [1], и его присутствие показывает, что в этой галактике должны существовать и более ранние поколения звезд.

“Я был потрясен, когда мы получили на  ALMA  сигнал в линии кислорода с такого расстояния”, –  говорит Такуя Хашимото (Takuya Hashimoto), ведущий автор новой статьи, сотрудник унверситета Саньо в Осаке (Osaka Sangyo University)  и  Национальной астрономической обсерватории Японии.  “Это  открытие  раздвигает  границы наблюдаемой  Вселенной”.

Вдобавок к излучению кислорода, зарегистрированному на ALMA, более слабая водородная эмиссия была замечена на  Очень большом телескопе  ESO (VLT). Расстояние до галактики, определенное по этим наблюдениям, согласуется с тем, которое было получено по линии кислорода. Таким образом, MACS1149-JD1 оказывается самой далекой галактикой с надежно определенным расстоянием, и вообще самой далекой галактикой, когда-либо наблюдавшейся на ALMA или VLT.

“Мы видим эту галактику в эпоху, когда Вселенной было всего 500 миллионов лет – и оказывается, что в это время она уже была населена зрелыми звездами”, --  объясняет Николя Лапорт (Nicolas Laporte), исследователь из UCL – Университетского Колледжа в Лондоне (University College London, UK), второй автор статьи.  “Поэтому мы можем использовать эту галактику для зондирования более раннего, полностью неизвестного периода космической истории”.

В течение некоторого времени после Большого Взрыва во Вселенной не было кислорода: он появился в результате процессов синтеза в недрах первых звезд, и потом, когда они умирали, рассеивался в пространстве. Регистрация кислорода в MACS1149-JD1 показывает, что всего через 500 миллионов лет после начала Вселенной эти ранние поколения звезд уже сформировались и успели произвести достаточно много кислорода.

Но когда же происходило образование этих ранних звезд? Чтобы выяснить это, иследователи реконструировали раннюю историю MACS1149-JD1 по инфракрасным данным, полученным с  Космическим телескопом Хаббла NASA/ESA  и  Космическим телескопом Спитцера NASA. Они обнаружили, что наблюдаемую яркость галактики хорошо объясняет модель, в соответствии с которой начало звездообразования относится к эпохе спустя всего 250 миллионов лет после начала Вселенной  [2].

Зрелый возраст звезд в MACS1149-JD1 вызывает вопрос: когда из полной тьмы возникли первые галактики? Астрономы придумали для этой эпохи романтическое название «космический рассвет». Установив возраст MACS1149-JD1, группа сумела убедительно продемонстрировать, что галактики существовали задолго до той эпохи, на которой мы способны сейчас их регистрировать.

Ричард Эллис (Richard Ellis), старший астроном UCL и соавтор статьи, заключает:  “Определение времени «космического рассвета» -- «Святой Грааль» космологии и теории образования галактик. Новые наблюдения MACS1149-JD1 приближают нас к прямым наблюдениям образования первых звезд! И так как мы и сами состоим из преобразованного звездного вещества, это по сути значит, что мы приближаемся к разгадке нашего собственного происхождения”.

Примечания

[1] На телескопе ALMA несколько раз устанавливался рекорд регистрации самых далеких источников излучения в линиях кислорода. В 2016 Акио Иноуэ (Akio Inoue) из Университета Саньо в Осаке и его коллеги наблюдали на ALMA эмиссию кислорода, испущенную 13.1 миллиардов лет назад. Через несколько месяцев после этого Николя Лапорт из Университетского Колледжа в Лондоне зарегистрировал на ALMA линии кислорода на расстоянии, соответствующем эпохе 13.2 миллиарда лет назад. Теперь эти два коллектива ученых объединили усилия и установили новый рекорд расстояния на красном смещении 9.1.

[2] Это соответствует красному смещению около 15.

Автор: Кирилл Масленников
 
По теме
14 октября ректор Российской академии народного хозяйства и государственной службы при Президенте Российской Федерации Владимир Мау посетил Московский областной филиал.
15.10.2018
Школьников Подмосковья проверят на знание географии - Ступинская панорама Пресс-служба Губернатора Московской области, Денис Трудников Более трех тысяч школьников из 28 общеобразовательных организаций Подмосковья примут участие в ежегодном национальном исследовании качества образования (НИК
15.10.2018
 
Занятия по начальной военной подготовке провели сотрудники спецподразделений для юных подольчан - Администрация г.Подольск Занятия по начальной военной подготовке провели сотрудники спецподразделений МВД России и Росгвардии для юных жителей Подольска, сообщил член Общественной палаты Подольска,
15.10.2018
14 октября ректор Российской академии народного хозяйства и государственной службы  при Президенте Российской Федерации Владимир Мау посетил Московский областной филиал.
15.10.2018
14 октября ректор Российской академии народного хозяйства и государственной службы  при Президенте Российской Федерации Владимир Мау посетил Московский областной филиал.
15.10.2018 Красногорский филиал АНХ
Заместители ди⁠ректора МОУ гимназии N7 Одинокова Н.Г. и Смирнова А.А. приняли участие в работе выездного семинара АСОУ по теме «Разработка и реализация программы внутришкольной системы оценки качества образования в условиях реализации ФГОС общего образования». - Администрация г. Лыткарино  11 -12 октября в г. Зарайск М.О. заместители ди⁠ректора МОУ гимназии N7 Одинокова Н.Г.
15.10.2018 Администрация г. Лыткарино
Масштабная просветительская акция «Большой этнографический диктант» пройдёт в каждом субъекте Российской Федерации накануне Дня народного единства, 2 ноября.
15.10.2018 Газета Ключ
Учеников первого в Коломне кадетского класса я застала на уроке истории. Он проходил не традиционно за партами, а в школьном краеведческом музее.
14.10.2018 Коломенская правда
Пресс-служба Губернатора Московской области, Денис Трудников Более трех тысяч школьников из 28 общеобразовательных организаций Подмосковья примут участие в ежегодном национальном исследовании качества образования (НИК
15.10.2018 Ступинская панорама
Машину депутата горсовета и журналиста интернет-портала Kopeika.org Андрея Мардасова подожгли неизвестные.
15.10.2018 Газета Вперёд
Дороги были зоной повышенной опасности не только де-юре на прошлой неделе.
15.10.2018 Газета Вперёд
В соответствии со статьей 232 Уголовного кодекса Российской Федерации (УК РФ) установлена ответственность за организацию либо содержание притонов или систематическое предоставление помещений для потребления наркотических
15.10.2018 Серп и Молот
В Шатурском краеведческом музее впервые представлена выставка, посвященная стекольному заводу - Ленинская Шатура «История, отраженная в стекле...». Под таким названием в Шатурском краеведческом музее впервые представлена экспозиция, посвященная истории поселка Мишеронский и его главному производству – стекольному заводу.
15.10.2018 Ленинская Шатура
В «Вертикали» состоялся показ нового спектакля - Пущинская среда 13 октября в универсальном зале ЦКР «Вертикаль» состоялся показ спектакля по мотивам лирической импровизации для женской антрепризы «В ожидании Его или Slow Twistin» израильского режиссера и драматурга Михаила Хейфеца.
15.10.2018 Пущинская среда
Выставка «Два века русского искусства» развернута в МВК «Новый Иерусалим» - Министерство культуры МО Экспозиция создана из произведений живописи и отдельных предметов мебели и декоративно-прикладного искусства, которые поступили в музей в довоенный период из подмосковных усадеб и частных собраний, а также произведений,
15.10.2018 Министерство культуры МО
В досуговом центре «Северный» отметили 60-летие основания дома культуры. В субботу на площади перед домом культуры играл военный духовой оркестр Первой армии ПВО – ПРО.
14.10.2018 Газета Факт
Воскресенцы вновь празднуют успех на родной арене Первый период отчетного матча запомнился стремлением команд не задерживать шайбу в средней зоне: оба коллектива стремились действовать размашисто,
15.10.2018 ХК Химик
Домодедовские спортсмены в числе победителей Кубка Московской области по рукопашному бою - Администрация г. Домодедово 13 октября воспитанники секции Армейского рукопашного боя Городского стадиона «Авангард» (тренер Андреев А.А.) приняли участие в Кубке Московской области по рукопашному бою среди детей, юношей и девушек,
15.10.2018 Администрация г. Домодедово
Послематчевая пресс-конференция: Анатолий Хоменко, главный тренер «Металлурга»: - Хорошая игра, хороший хоккей показали обе стороны, если б еще не мешали играть в хороший хоккей…Спасибо за игру.
15.10.2018 ХК Химик
Битва за серебряные награды выходит на финишную прямую. В предпоследнем туре чемпионата Московской области в Домодедово состоялось принципиальное соперничество.
15.10.2018 Куйбышевец
Встреча легенды российского хоккея — чемпиона мира 2008 и 2009 годов Виталия Прошкина с юными хоккеистами городского округа Ликино-Дулево состоялась на ледовой арене имени Петрусевой в Павловском Посаде,
15.10.2018 Орехово-Зуевская правда
Росгвардеец Алексей Полтанов с результатом 1770 баллов победил в личном зачете матчевой встречи по служебному биатлону между спецназовцами Росгвардии и спортсменами Федерации современного пятиборья России.
14.10.2018 Газета Факт
На «Доброделе» продолжается открытое голосование по ремонту дорог на 2019 год - Газета Время Народный опрос стартовал на портале 12 сентября. За это время участие в голосовании приняли свыше 26,5 тысячи человек, которые оставили более трех тысяч комментариев и более восьми тысяч «лайков».
15.10.2018 Газета Время
Партпроект «Единой России» проверит прозрачность информации о госзакупках регионов по благоустройству дворов - Ступинская панорама Партпроект «Единой России» «Городская среда» запускает мониторинг прозрачности информации госзакупок во всех регионах РФ по благоустройству дворов и общественных пространств.
16.10.2018 Ступинская панорама
Информация о совершении пяти краж поступила в дежурную часть ОМВД России по городскому округу Луховицы за период с 8 по 14 октября, сообщили Луховицкому информагентству в пресс-службе отдела.
15.10.2018 Луховицкие вести