Радіо- та мікрохвилі розкривають справжню природу темних галактик у ранньому Всесвіті

11 / 7 / 2022 21:22, автор: Анатолій Колесник
Радіо- та мікрохвилі розкривають справжню природу темних галактик у ранньому Всесвіті - фото
Оповитий пилом спалах зореутворення в уявленні художника. Credit: ESO/M. Kornmesser

Використовуючи кілька радіотелескопів по всьому світу, команда астрономів виявила галактики у ранньому Всесвіті, які через велику кількість пилу були приховані від нашого погляду.

Спостереження дозволили виміряти температуру та товщину пилу, продемонструвавши, що галактики цього типу зробили значний внесок у загальне зореутворення, коли вік Всесвіту становив лише 1/10 від його нинішнього, розповідають в Інституті Нільса Бора, передають OstanniPodii.com.

Вимірювання швидкості народження зірок у галактиках протягом космічного часу один з основних способів, яким астрономи описують властивості та еволюцію галактик.

Для оцінки цієї так званої швидкості зореутворення використовуються різні методи, які зазвичай залежать від світла, яке випромінюють або зорі, або матерія, що освітлюється зірками.

Космічний пил

Однак утворювані зорі мають тенденцію, своєю чергою, створювати пил — частинки, що складаються з важких елементів, таких як вуглець, кремній, кисень і залізо. Пил з'являється у вигляді щільних хмар у просторі між зорями з можливістю повністю приховати зорі від наших очей.

Це ускладнює визначення швидкості зореутворення, особливо в молодих галактиках зі "спалахом" зореутворення, де пил ще не встиг розсіятися далеко від компактних місць зореутворення.

Новини за подібною темою:

Коли пил нагрівається зірками, він починає світитися довгохвильовим інфрачервоним світлом, яке, хоч і невидиме для людського ока, може бути виявлено телескопами, призначеними для спостереження на цих довжинах хвиль.

Але в компактних, оповитих пилом спалахах зореутворення ми бачимо лише поверхню хмар. Ці галактики невидимі не тільки в оптичних довжинах хвиль, що "сприймаються людиною", але і на початку інфрачервоного спектра, абсолютно темного навіть для космічного телескопа Хаббла.

Галактики на радіо

Група астрономів під керівництвом Шуовена Цзіня, постдока Марії Кюрі в Центрі космічного світанку, а також кілька інших учасників проєкту DAWN, вирішила поглянути на ранній Всесвіт на ще довших хвилях, використовуючи радіо/мікрохвильові антени двох найбільших у світі радіообсерваторій - Атакамський великий міліметровий масив (ALMA) у Чилі та Північний розширений міліметровий масив (NOEMA) у Франції.

Разом зі спостереженнями того ж поля на небі, отриманими за допомогою інших радіотелескопів, спостереження Цзіня виявили популяцію компактних галактик зі спалахом зореутворення, прихованих у дуже щільних хмарах пилу.

темна галактика на різних довжинах хвиль

Шість різних видів однієї й тієї ж галактики (ID12646), побаченої менш ніж через мільярд років після Великого вибуху, на все довших хвилях (від верхнього зліва за годинниковою стрілкою: ближній інфрачервоний, ближній інфрачервоний, середній інфрачервоний, дальній інфрачервоний, мікрохвилі, радіохвилі). На перших двох зображеннях галактика показана — або, швидше, не показана — в ближньому інфрачервоному діапазоні; галактика зовсім невидима. Тільки при перегляді в довших хвилях галактику стає видно (credit: Shuowen Jin/Peter Laursen).

Проникаючи крізь хмари

Радіо- та мікрохвильові спостереження дозволили астрономам виміряти швидкість зореутворення та температуру пилу.

“У ці епохи, через 1-2 мільярди років після Великого вибуху, подібні галактики робили значний внесок у загальну швидкість зореутворення у Всесвіті, але залишалися непоміченими під час оптичних та ближніх інфрачервоних спостережень”, - каже Шуовен Цзінь.

Дослідження пояснює, чому ці галактики такі темні в оптичному та інфрачервоному діапазонах: “Оскільки пилові хмари настільки товсті та щільні, оптичне та ближнє інфрачервоне світло не може пройти крізь них. Навіть далеке інфрачервоне світло частково поглинається”, - пояснює Шуовен Цзінь.

Спостереження показують не тільки пил, а й молекули монооксиду вуглецю (CO), змішані всередині хмар. Випромінюване світло може допомогти астрономам визначити ще одну важливу характеристику галактик, а саме масу всього газу в галактиці. Однак один з ключових результатів роботи Цзіня та його колег полягає в тому, що стандартний спосіб визначення маси газу за емісією CO є помилковим:

Спостережуване світло випромінюється з поверхонь пилових хмар. Типові моделі не враховують, що світло блокується всередині хмар, змінюючи свою довжину хвилі перед виходом назовні. Врахування цього ефекту має досить радикальні наслідки:

“Наша модель враховує той факт, що навіть інфрачервоне світло не виходить безпосередньо з центру пилових хмар. Це показує нам, що попередні оцінки маси газу були завищені у 2-3 рази в компактних, запилених, зореутворювальних галактиках”, - пояснює Шуовен Цзінь.

Дослідження було прийнято до публікації в журналі Astronomy & Astrophysics. Препринт доступний на сайті arXiv.org.

! Читайте ще цікаві новини про космос на сайті, або слідкуйте за ними на Facebook.


Коментарі:

 

Останні новини:

сьогодні:

всі новини


 
ПОПУЛЯРНІ НОВИНИ:
Нові дані про ранню атмосферу Марса свідчать про вологу планет...

06:02, 22 вересня 2022 р.
Нові дані про ранню атмосферу Марса свідчать про вологу планет...
 
27 вересня - 2 жовтня в Києві проходять продуктові ярмарки

09:24, 27 вересня 2022 р.
27 вересня - 2 жовтня в Києві проходять продуктові ярмарки
 
СБУ повідомила підозру блогеру Владу Антонову

15:31, 22 вересня 2022 р.
СБУ повідомила підозру блогеру Владу Антонову
 
Астрономи пояснили, чим викликані загадкові брижі на диску Чум...

06:14, 24 вересня 2022 р.
Астрономи пояснили, чим викликані загадкові брижі на диску Чум...
 
Вночі Миколаїв зазнав масованого ракетного обстрілу

09:17, 22 вересня 2022 р.
Вночі Миколаїв зазнав масованого ракетного обстрілу
 
 
СХОЖІ НОВИНИ:
Нововідкриті гравітаційні лінзи можуть розкрити давні галактик...

20:57, 26 вересня 2022 р.
Нововідкриті гравітаційні лінзи можуть розкрити давні галактик...
 
Астрономи виявили рій галактик, що обертаються навколо однієї...

00:22, 15 вересня 2022 р.
Астрономи виявили рій галактик, що обертаються навколо однієї...
 
Астрономи краще роздивилися радіаційну область у “мечі” Оріона

19:08, 7 вересня 2022 р.
Астрономи краще роздивилися радіаційну область у “мечі” Оріона
 
Вебб отримав зображення космічного тарантула

04:35, 7 вересня 2022 р.
Вебб отримав зображення космічного тарантула
 
Чому найбільші галактики мертві? Колосальне зіткнення надає но...

08:53, 5 вересня 2022 р.
Чому найбільші галактики мертві? Колосальне зіткнення надає но...
 
Цей сайт та сторонні віджети на ньому використовують COOKIE, що необхідно для повноцінної роботи сайту. “Куки” – це безпечна технологія збирання аналітичної інформації про відвідувачів. Їх можна відключити у налаштуваннях Вашого браузера. Погодитися на використання Cookie