Міжнародна команда за участю Інституту астрофізики Канарії (IAC) виявила галактику з найвіддаленішим вибуховим зоряним утворенням, яке також розпочало своє виробництво, коли Всесвіт був дуже молодим. Ця галактика створює близько 3000 зірок на рік, тоді як наш Чумацький Шлях лише одну. Знахідка кидає виклик теоріям про утворення та еволюцію галактик, які оцінюють, що така, як відкрита, не може існувати так скоро.

фабрика

Виявлено найвіддаленішу вибухонебезпечну зоряну галактику

18 квітня 2013 р. 10:00

Чумацький Шлях здатний утворювати одну зірку на рік, але інша ідентифікована галактика зараз "виробляє" близько 3000 за той самий проміжок часу. Але головним у цій гігантській новій фабриці зірок є те, що це найвіддаленіша відома вибухонебезпечна зіркоутворююча галактика. Він розпочав своє масове виробництво зірок, коли Всесвіт був дуже молодим, лише 6,5% від його сучасного віку.

Ця знахідка, опублікована цього тижня в "Природі" і в якій брали участь Інститут астрофізики Канарії (IAC) та Університет Ла Лагуни (ULL), створює виклик для теорій, що пояснюють формування та еволюцію галактик. Вони підрахували, що об’єкт з цими характеристиками не повинен існувати настільки рано в історії Всесвіту.

При цьому світло подорожує в часі. Подію - наприклад, утворення зірки - можна спостерігати із Землі через мільйони років після того, як вона сталася, через віддаленість від нашої планети. Можливість побачити явища, що відбулися, коли Всесвіт був практично в зародковому стані, стала можливою завдяки космічним обсерваторіям, таким як Гершель з Європейського космічного агентства (ESA), який був ключовим у цьому дослідженні.

Завдяки спостереженням, отриманим камерою SPIRE цієї обсерваторії, та в рамках проекту Багаторівневого позагалактичного опитування Гершеля (HerMES) дослідники виявили червону пляму, яка викликала у них цікавість. Його дивна природа була підтверджена подальшими спостереженнями за допомогою деяких найбільших телескопів у світі, включаючи Гран Телескопіо КАНАРІЇ (GTC) та Телескоп Вільяма Гершеля з обсерваторії Роке де лос Мучачос на Ла Пальмі.

У галактиці HFLS3 пил і космічний газ перетворюються на нові зірки

До такого висновку дійшли дослідники: HFLS3 - так називається галактика - це величезна фабрика зірок, в якій космічний пил і газ перетворюються на нові зірки.

Щодо інших даних, які пов’язують цю галактику з найвіддаленішим вибухонебезпечним зірковим утворенням, дослідник IAC Ісмаель Перес Фурнон та співавтор дослідження пояснює: “Світло, яке ми спостерігаємо зараз, подорожувало всесвітом протягом приблизно тринадцяти мільярдів років. Ми бачимо це таким, яким воно було в дуже молодому Всесвіті, майже щойно сформованому, 880 мільйонів років після Великого Вибуху ".

Незважаючи на те, що він має масу, подібну до Чумацького Шляху, його величезні зоряні виробничі потужності швидко перетворять його в галактику такої ж маси, як наймасивніші галактики, відомі в сучасному Всесвіті, стверджують вчені.

Загадковий об'єкт

Космічний об'єкт з цими характеристиками становить загадку, оскільки така масивна галактика не повинна існувати на такій ранній стадії у Всесвіті, згідно з теоріями. Переважна більшість галактик, відомих у ту космічну епоху, набагато менші, менш важкі - масою в кілька мільярдів маси Сонця - і утворюють свої перші зірки з ритмами, кілька разів більшими, ніж Чумацький Шлях у наші дні, але ніколи на рівні HFLS3.

Більші та важчі галактики, ті, які можуть генерувати кількість зірок, подібних до HFLS3, виникають внаслідок злиття малих галактик та залучення холодного газу з космосу. З цієї причини пошук моменту, коли утворюються найбільш масивні галактики, "є критично важливим для протистояння та вдосконалення моделей формування галактик", говорить Перес Фурнон.

"Завдання відкриття перших прикладів цих величезних фабрик зірок порівнянне із завданням пошуку голки в копиці сіна. Дані Гершеля надзвичайно багаті, але вам доведеться спостерігати за цими галактиками за допомогою багатьох інших телескопів та передових методів, щоб добре їх зрозуміти. "коментує астрофізик IAC і професор Університету Ла-Лагуни, який керував рештою учасників дослідження обох закладів: Антоніо Кабрера Лаверсом, Паломою Мартінес Наваяс, Аліною Стреблянською та Патріцією Ферреро.

Червоний цієї галактики привернув увагу

З сотень тисяч галактик, виявлених в проекті Гершеля Гершеля, "ця галактика привернула нашу увагу, оскільки вона дуже червона в порівнянні з іншими в трьох смугах спостереження приладу SPIRE", - говорить Домінік Річерс, дослідник з Корнельського університету ( США), який керував проектом.

Палома Мартінес Наваяс, астрофізик-резидент МАК, рясніє цим питанням: «У цьому випадку червоний колір на далеких інфрачервоних довжинах хвиль вказує на дуже велику відстань або, що те саме, на дуже малий вік Всесвіту, коли світло було випромінюється до нас. Наші спостереження за деякими з найбільших і найдосконаліших телескопів у світі підтвердили, що HFLS3 є найвіддаленішою масивною зіркоутворюючою галактикою, відомою на сьогодні ».

За допомогою цих спостережень група дослідників, яка брала участь у цьому дослідженні, 64 дослідники з 32 дослідницьких центрів, змогла оцінити дуже високий рівень утворення зірок за яскравістю, що спостерігається в інфрачервоному діапазоні, і визначила надзвичайні властивості цієї галактики. У нинішньому Всесвіті немає подібних галактик.

Група IAC, ULL та GTC внесла свій вклад у вивчення цієї галактики завдяки спостереженням у телескопах GTC, WHT та за допомогою радіотелескопів Інституту міліметрової радіоастрономії (IRAM): 30-метрового в Сьєрра-Неваді (Гранада). та Інтерферометр Плато де Буре (Франція). Антоніо Кабрера Лейверс, астроном GTC, який провів частину спостережень за допомогою приладу OSIRIS великого телескопа, зауважує, що ці спостереження "є одними з найглибших, отриманих на сьогодні з GTC, і демонструють їх потенціал для цього типу досліджень. . ".

Бібліографічна довідка:

Домінік Річерс, Кріс Каріллі та ін. "Закрита пилом масивна максимальна зірвана галактика при червоному зміщенні 6,34". Nature 496, 18 квітня 2013 р. Doi: 10.1038/nature12050.