Радио- и микроволны раскрывают истинную природу темных галактик в ранней Вселенной
Используя несколько радиотелескопов по всему миру, команда астрономов обнаружила галактики в ранней Вселенной, которые из-за большого количества пыли были скрыты от нашего взгляда.
Наблюдения позволили измерить температуру и толщину пыли, продемонстрировав, что галактики этого типа внесли значительный вклад в общее звездообразование, когда возраст Вселенной составлял всего 1/10 от её нынешнего, рассказывают в Институте Нильса Бора, передают OstanniPodii.com.
Измерение скорости рождения звезд в галактиках в течение космического времени является одним из основных способов, которым астрономы описывают свойства и эволюцию галактик.
Для оценки этой так называемой скорости звездообразования используются различные методы, обычно зависящие от света, излучаемого или звезды, или материей, освещаемой звездами.
Космическая пыль
Однако образующиеся звезды имеют тенденцию, в свою очередь, создавать пыль — частицы, состоящие из тяжелых элементов, таких как углерод, кремний, кислород и железо. Пыль появляется в виде плотных облаков в пространстве между звездами с возможностью скрыть полностью звезды от наших глаз.
Уэбб зондирует галактику с экстремальной вспышкой звездообразования |
||
"Хаббл" показал галактику под давлением |
||
"Уэбб" показал место рождения самых массивных типов звезд |
Это затрудняет определение скорости звездообразования, особенно в молодых галактиках со вспышкой звездообразования, где пыль еще не успел рассеяться вдали от компактных мест звездообразования.
Когда пыль нагревается звездами, она начинает светиться длинноволновым инфракрасным светом, который, хоть и невидимый для человеческого глаза, может быть обнаружен телескопами, предназначенными для наблюдения на этих длинах волн.
Но в компактных, окутанных пылью вспышках звездообразования мы видим лишь поверхность облаков. Эти галактики невидимы не только в оптических длинах волн, воспринимаемых человеком, но и в начале инфракрасного спектра, совершенно темного даже для космического телескопа Хаббла.
Галактики на радио
Группа астрономов под руководством Шуовена Цзиня, постдока Марии Кюри в Центре космического рассвета, а также несколько других участников проекта DAWN, решила взглянуть на раннюю Вселенную на еще более длинных волнах, используя радио/микроволновые антенны двух крупнейших в мире радиообсерваторий — Атакамский большой миллиметровый массив (ALMA) в Чили и Северный расширенный миллиметровый массив (NOEMA) во Франции.
Вместе с наблюдениями того же поля на небе, полученными с помощью других радиотелескопов, наблюдения Цзиня обнаружили популяцию компактных галактик со вспышкой звездообразования, скрытых в плотных облаках пыли.
Шесть различных видов одной и той же галактики (ID12646), увиденной менее чем через миллиард лет после Большого взрыва, на все более длинных волнах (от верхнего слева по часовой стрелке: ближний инфракрасный, ближний инфракрасный, средний инфракрасный, дальний инфракрасный, микроволны, радиоволны). На первых двух изображениях галактика показана – или, скорее, не показана – в ближнем инфракрасном диапазоне; галактика совсем невидима. Только при просмотре в более длинных волнах галактику становится видно (credit: Shuowen Jin/Peter Laursen).
Проникая сквозь облака
Радио- и микроволновые наблюдения позволили астрономам измерить скорость звездообразования и температуру пыли.
«В эти эпохи, через 1-2 миллиарда лет после Большого взрыва, подобные галактики вносили значительный вклад в общую скорость звездообразования во Вселенной, но оставались незамеченными во время оптических и ближних инфракрасных наблюдений», - говорит Шуовен Цзинь.
Исследование объясняет, почему эти галактики так темны в оптическом и инфракрасном диапазонах: «Поскольку пылевые облака настолько толсты и плотны, оптический и ближний инфракрасный свет не может пройти сквозь них. Даже далекий инфракрасный свет частично поглощается», – объясняет Шуовен Цзинь.
Наблюдения показывают не только пыль, но и молекулы монооксида углерода (CO), смешанные внутри облаков. Излучаемый свет может помочь астрономам определить еще одну важную характеристику галактик, а именно массу всего газа в галактике. Однако один из ключевых результатов работы Цзиня и его коллег состоит в том, что стандартный способ определения массы газа по эмиссии CO является ошибочным:
Наблюдаемый свет излучается с поверхностей пылевых облаков. Типичные модели не учитывают, что свет блокируется внутри облаков, изменяя свою длину волны перед выходом наружу. Учет этого эффекта имеет достаточно радикальные последствия:
«Наша модель учитывает тот факт, что даже инфракрасный свет не выходит непосредственно из центра пылевых облаков. Это показывает нам, что предварительные оценки массы газа были завышены в 2-3 раза в компактных, запыленных, звездообразующих галактиках», - объясняет Шуовен Цзинь.
Исследование было принято к публикации в журнале Astronomy & Astrophysics. Препринт доступен на сайте www.arXiv.org.
! Читайте еще интересные новости о космосе на сайте или следите за ними на Facebook.
Последние новости
В Одессе ранее судимый за сепаратизм, чтобы отомстить, наводил ракеты на здания СБУ и прокуратуры
06:14, 23 апреля 2024 г. 23-28 апреля в Киеве проходят продуктовые ярмарки | ||
09:29, 21 апреля 2024 г. Виктория Спартц "похвасталась", что голосовала против помощи У... | ||
07:47, 19 апреля 2024 г. На россии красиво упал Ту-22М3. Дополнено | ||
08:03, 19 апреля 2024 г. Рашисты нанесли массированный удар по Днепропетровщине, есть п... | ||
18:42, 20 апреля 2024 г. В нашей галактике найдена самая массивная черная дыра звездной... | ||
20:43, 4 апреля 2024 г. Уэбб зондирует галактику с экстремальной вспышкой звездообразо... | ||
07:07, 19 марта 2024 г. "Хаббл" показал галактику под давлением | ||
16:30, 11 марта 2024 г. Уэбб показал место рождения самых массивных типов звезд... | ||
06:22, 5 марта 2024 г. Уэбб открыл тайны галактики, одной из самых отдаленных среди к... | ||
08:33, 23 февраля 2024 г. Астрономы установили влияние темной материи на эволюцию галактик | ||