Комплекс радиотелескопов ALMA обнаружил звездные ясли в галактиках ранней Вселенной
Международная группа астрономов впервые напрямую обнаружила нейтральный газ в обычных звездообразующих галактиках ранней Вселенной. Наблюдения провели с помощью радиотелескопа ALMA.
Исследование опубликовано в The Astrophysical Journal. Работу возглавили Есинобу Фудамото и Масамунэ Огури из Центра передовой науки Университета Тиба в Японии. В проекте также участвовали специалисты из Университета Васэда, Университета Хиросимы и Университета Цукубы.
Астрономы изучили четыре галактики, которые мы видим такими, какими они были через 700–800 млн лет после Большого взрыва. Это время, когда первые поколения галактик уже активно росли. Для этого им был нужен холодный нейтральный газ — вещество, из которого рождаются новые звезды.
Этот газ плохо виден даже мощным телескопам. «Хаббл» и «Джеймс Уэбб» хорошо показывают звезды и горячий газ, но не нейтральное вещество, из которого рождаются новые звезды. Его удалось проследить с помощью ALMA — Атакамской большой миллиметровой/субмиллиметровой решетки.
Ученые искали излучение нейтрального кислорода [O I] на длине волны 145 мкм. Атомы разных элементов светятся на своих длинах волн, поэтому по такой линии можно понять, какое вещество находится в галактике. В этом случае сигнал [O I] показывает нейтральный газ — холодное вещество, из которого рождаются звезды. Часто для таких задач используют линию [C II], но она менее однозначна: ее могут давать и нейтральные области, и ионизованный газ.
ALMA увидела линию [O I] во всех четырех галактиках. Чтобы проверить результат, ученые сравнили ее с линией [N II], которая появляется только в ионизованном газе. Сигнал [N II] оказался слабым или вообще не проявился. Значит, основное излучение действительно шло от нейтрального вещества.
По словам Фудамото, нейтральный газ в обычных звездообразующих галактиках еще не удавалось обнаружить так далеко.
Исследователи также оценили физические условия в этом веществе. Газ оказался очень плотным — почти как в галактиках со вспышками звездообразования, где новые звезды рождаются особенно быстро. При этом интенсивность излучения в изученных галактиках была ниже. Авторы считают, что в ранних галактиках звезды рождались в компактных и очень плотных газовых областях.
В дальнейшем команда планирует расширить выборку галактик и объединять наблюдения ALMA с данными «Джеймса Уэбба» и других телескопов.
Ранее ученые выяснили, куда пропадает сера в холодных молекулярных облаках.
Обложка Waseda University
Самое популярное
