Хаббл совершил удивительную находку в ранней Вселенной

Новые результаты от космического телескопа ЕКА/НАСА Хаббл позволяют предположить, что в ранней Вселенной формирование первых звезд и галактик происходило раньше, чем ранее считалось.

Как рассказывают в информационном центре космического телескопа Хаббла, европейская команда астрономов не нашла свидетельств первого поколения звезд, известного как «Популяция III», еще в те времена, когда Вселенной было всего 500 миллионов лет.

Исследование первых галактик остается важным вызовом в современной астрономии. Мы не знаем, когда или как образовались первые звезды и галактики во Вселенной. Эти вопросы можно решить с помощью космического телескопа Хаббла с проведением глубоких наблюдений, ведь Хаббл позволяет астрономам заглянуть во Вселенную на 500 миллионов лет после Большого взрыва.

Команда европейских исследователей под руководством Речаны Бхатавдекар из Европейского космического агентства взяла на себя задачу изучить первое поколение звезд в ранней Вселенной. Эти звезды, известные как звезды «Популяции III», должны быть выкованными из первоначального материала, появившегося от Большого взрыва. Популяция звезд III должна быть созданной исключительно из водорода, гелия и лития – единственных элементов, которые существовали до процессов в ядрах этих звезд, при которых могли создаваться более тяжелые элементы, такие как кислород, азот, углерод и железо.

Бхатавдекар и ее команда исследовали раннюю Вселенную примерно от 500 миллионов до 1 миллиарда лет после Большого взрыва, изучая кластер MACSJ0416 и параллельные ему участок с помощью космического телескопа Хаббла (с привлечением данных космического телескопа Спитцера от НАСА и наземного Очень большого телескопа Европейской южной обсерватории). «Мы не нашли никаких доказательств этих звезд из первого поколения Популяции III в этот космический промежуток времени», - сказала Бхатавдекар о новых результатах.

Результат был достигнут с помощью Широкоугольной камеры 3 и Усовершенствованной камеры для осмотра на Хаббле в рамках программы «Приграничные участки Хаббла». Эта программа (которая наблюдала за шестью удаленными скоплениями галактик с 2012 по 2017 годы) дала самые глубокие наблюдения из когда-либо проведенных за галактическими кластерами и галактиками, расположенными за ними, которые были увеличены с помощью эффекта гравитационного линзирования, тем самым обнаружив галактики в 10 до 100 раз тусклее, чем любые из ранее наблюдаемых. Массы скоплений галактик переднего плана достаточно большие для того, чтобы согнуть и увеличить свет от более удаленных за ними объектов. Это позволяет Хабблу использовать эти космические лупы для изучения объектов, находящихся за пределами его номинальных эксплуатационных возможностей.

Бхатавдекар и ее команда разработали новую технику, которая удаляет свет из ярких галактик переднего плана, которые образуют эти гравитационные линзы. Это позволило им выявить галактики с меньшими массами, чем когда-либо ранее наблюдалось с Хаббла, на расстоянии, которое соответствует времени, когда Вселенной было меньше миллиарда лет. В этот момент космического времени отсутствие доказательств существования экзотических звездных популяций и идентификация многих галактик с низкой массой поддерживает предположение о том, что эти галактики являются наиболее вероятными кандидатами для реионизации Вселенной. Этот период реионизации в ранней Вселенной приходится на то время, когда нейтральная межгалактическая среда была ионизирована первыми звездами и галактиками.

«Эти результаты имеют глубокие астрофизические последствия, поскольку они показывают, что галактики должны были бы сформироваться гораздо раньше, чем мы считали», - говорит Бхатавдекар. «Это также сильно поддерживает идею о том, что низко массовые/тусклые галактики в ранней Вселенной отвечают за реионизацию».

Эти результаты также указывают о том, что наиболее раннее образование звезд и галактик произошло гораздо раньше, чем это можно было исследовать с помощью космического телескопа Хаббла. Это оставляет захватывающее место для дальнейших исследований с помощью будущего космического телескопа Джеймса Вебба от NASA/ESA/CSA – для изучения ранних галактик Вселенной.

Читайте еще интересные новости о космосе.