Хаббл зробив дивовижну знахідку у ранньому Всесвіті

Нові результати від космічного телескопа ЕКА/НАСА Хаббл дозволяють припустити, що у ранньому Всесвіту формування перших зірок та галактик відбувалося раніше, ніж вважалося раніше.

Як розповідають в інформаційному центрі космічного телескопу Хаббла, європейська команда астрономів не знайшла свідчень першого покоління зірок, відомого як «Популяція III», ще у ті часи, коли Всесвіту було всього 500 мільйонів років.

Дослідження найперших галактик залишається важливим викликом у сучасній астрономії. Ми не знаємо, коли або як утворилися перші зірки та галактики у Всесвіті. Ці питання можна вирішити за допомогою космічного телескопа Хаббла з проведенням глибоких спостережень, адже Хаббл дозволяє астрономам заглянути у Всесвіт на 500 мільйонів років після Великого вибуху.

Команда європейських дослідників під керівництвом Речани Бхатавдекар з Європейського космічного агентства взяла на себе завдання вивчити перше покоління зірок у ранньому Всесвіті. Ці зірки, відомі як зірки «Популяції III», мали б бути викуваними з первісного матеріалу, що з’явився від Великого вибуху. Популяція зірок III повинна бути створеною виключно з водню, гелію та літію – єдиних елементів, які існували до процесів у ядрах цих зірок, при яких могли створюватися більш важкі елементи, такі як кисень, азот, вуглець та залізо.

Бхатавдекар та її команда досліджували ранній Всесвіт приблизно від 500 мільйонів до 1 мільярда років після Великого вибуху, вивчаючи кластер MACSJ0416 та паралельну йому ділянку за допомогою космічного телескопу Хаббла (із залученням даних космічного телескопа Спітцер від НАСА та наземного Дуже великого телескопа Європейської південної обсерваторії). «Ми не знайшли жодних доказів цих зірок з першого покоління Популяції III в цей космічний проміжок часу», - сказала Бхатавдекар про нові результати.

Результат був досягнутий за допомогою Ширококутної камери 3 та Вдосконаленої камери для огляду на Хабблі в рамках програми «Приграничні ділянки Хаббла». Ця програма (яка спостерігала за шістьма віддаленими скупченнями галактик з 2012 по 2017 роки) дала найглибші спостереження із коли-небудь проведених за галактичними кластерами та галактиками, розташованими за ними, які були збільшені за допомогою ефекту гравітаційного лінзування, тим самим виявивши галактики в 10 до 100 разів тьмяніші, ніж будь-які із раніше спостережуваних. Маси скупчень галактик переднього плану досить великі для того, щоб зігнути та збільшити світло від більш віддалених за ними об’єктів. Це дозволяє Хабблу використовувати ці космічні лупи для вивчення об'єктів, що знаходяться за межами його номінальних експлуатаційних можливостей.

Бхатавдекар та її команда розробили нову техніку, яка видаляє світло з яскравих галактик переднього плану, які утворюють ці гравітаційні лінзи. Це дозволило їм виявити галактики з меншими масами, ніж коли-небудь раніше спостерігалося з Хаббла, на відстані, яка відповідає часу, коли Всесвіту було менше мільярда років. У цей момент космічного часу відсутність доказів існування екзотичних зоряних популяцій та ідентифікація багатьох галактик з низькою масою підтримує припущення про те, що ці галактики є найімовірнішими кандидатами для реіонізації Всесвіту. Цей період реіонізації в ранньому Всесвіті приходиться на той час, коли нейтральне міжгалактичне середовище було іонізоване першими зірками та галактиками.

«Ці результати мають глибокі астрофізичні наслідки, оскільки вони показують, що галактики повинні були б сформуватися набагато раніше, ніж ми вважали», - каже Бхатавдекар. «Це також сильно підтримує ідею про те, що з низькою масою/тьмяні галактики в ранньому Всесвіті відповідають за реіонізацію».

Ці результати також вказують про те, що найбільш раннє утворення зірок і галактик відбулося набагато раніше, ніж це можна було дослідити за допомогою космічного телескопа Хаббла. Це залишає захоплююче місце для подальших досліджень за допомогою майбутнього космічного телескопа Джеймса Вебба від NASA/ESA/CSA – для вивчення ранніх галактик Всесвіту.

Читайте ще цікаві новини про космос.