О проекте
Нас блокируют. Что делать?

Зарегистрироваться | Войти через:

Политзеки | Свобода слова | Акции протеста | Украина | Свидетели Иеговы
Читайте нас:
Доступное в России зеркало Граней: https://grani-ru-org.appspot.com/Society/Science/m.62502.html

статья Галактики, проевшие дырки в космосе, устроили Космический Ренессанс

<a href=mailto:borisov@grani.ru class=anons12>Максим Борисов</a>, 04.03.2004
Реклама

Галактика Abell 1835 IR1916 побила рекорд дальности

Изображение ISAAC в инфракрасном свете ядра линзирующего скопления Abell 1835 (вверху) с указанием местоположения галактики Abell 1835 IR1916 (белый кружок). Тот факт, что эта галактика не обнаружена в видимом свете, является признаком того, что она имеет красное смещение около 10. Фото ESO

Астрономы в очередной раз обнаружили наиболее отдаленную галактику из всех, известных на настоящий момент. Она находится от нас на расстоянии приблизительно 13,2 миллиарда световых лет. Излучение от этой галактики, именуемой Abell 1835 IR1916, доносит до нас информацию о Вселенной, которой было только 3 % от ее теперешнего возраста. Этот свет был испущен спустя примерно 470 миллионов лет после Большого взрыва и может рассказать нам о том, как формировались первые галактики после "темных веков" ("Dark Ages"), имевших место в истории ранней Вселенной.

Когда горячий водород охлаждался до такой степени, чтобы "слипнуться" в первые галактики ранней Вселенной, электроны в атомах, "выпадавшие" из возбужденного энергетического состояния в основное (наинизшее), интенсивно испускали фотоны с длиной волны, находившейся в далекой ультрафиолетовой области спектра. Эта так называемая лаймановская альфа-эмиссия или первая линия серии Лаймана (ее еще называют резонансной) служит своеобразной "подписью" формирования галактик и имеет характерную длину волны 121,6 нанометра (1216 ангстрем). Атмосфера Земли для далекой УФ-области спектра непрозрачна, однако эта линия, естественно, смещается в красную область спектра - к большим длинам волн - за счет расширения Вселенной и становится доступной для наблюдений. И теперь астрономы могут вычислить возраст такой галактики, просто измеряя красное смещение ее лаймановской альфа-линии.

Розé Пеллó (Roser Pelló) из Южно-Пиренейской обсерватории (Observatoire Midi-Pyrénées) во Франции и Даниэль Шерер (Daniel Schaerer) из Женевской обсерватории (Geneva Observatory) в Швейцарии вместе со своими коллегами получили изображения скопления галактик Abell 1835 (Абелл 1835) с помощью инструмента ISAAC на Очень большом телескопе (Very Large Telescope - VLT) Южной европейской обсерватории (European Southern Observatory - ESO) в Чили. Такие скопления ведут себя как гравитационные линзы и позволяют астрономам изучать галактики, которые в противном случае выглядели бы слишком слабыми, чтобы быть зарегистрированными современной техникой. Свет от Abell 1835 IR1916 усилился где-то от 25 до 100 раз, то есть естественное усиление фактически увеличило апертуру VLT от 8,2 м до 40-80 м).

После идентификации нескольких удаленных объектов Шерер и Пелло исследовали изображения в видимом свете от Канадско-Французско-Гавайского телескопа (Canada-France-Hawaii Telescope - CFHT) на вершине Мауна-Кеа и космического телескопа "Хаббл" (Hubble). Нужные галактики на этих изображениях не видны, и это позволило предположить, что все их излучение сместилось из видимой в инфракрасную область. В целом найдено около шести таких "невидимых" галактик, расположенных от нас на расстояниях свыше 13 миллиардов световых лет. Напомним, что по современным оценкам Большой взрыв случился 13,7 миллиардов лет назад, так что все эти "кандидаты" испустили наблюдаемый ныне свет тогда, когда Вселенной было меньше 700 миллионов лет от роду.

Французско-швейцарская команда обнаружила слабую, но ясную особенность в спектре Abell 1835 IR1916, которая, как они считают, и является лаймановской альфа-линией, смещенной в инфракрасный диапазон, превратившейся в длину волны 1337 нанометров в инфракрасной области спектра. Это соответствует красному смещению 10, которое значительно больше, чем предыдущий рекорд такого рода - 6,6. Если уподобить Вселенную 80-летнему человеку, то предыдущий держатель рекорда будет четырехлетним ребенком, в то время как новооткрытой галактике только-только "исполнилось" два с половиной. Шкала красного смещения - логарифмическая: разность между красным смещением 1 и 2 составляет миллиарды лет, однако разность между красным смещением 6 и 7 - только сотни миллионов. Самое отдаленное космическое "эхо" доносится до нас с красным смещением 1 000 или выше, это излучение, превратившееся в радиоволны. Так что нынешний "рекорд" по всей видимости долго не продержится.

"В принципе можно было бы найти подобным образом с помощью наземных средств галактики с красным смещением 16-18, - говорит Шерер. - На практике, однако, это может оказаться делом весьма затруднительным. Я подозреваю, что красные смещения 11-14 также могут оказаться доступными, но получить такое будет очень сложно".

Впрочем, сами исследователи признают, что галактика Abell 1835 IR1916 на самом деле может находиться к нам на расстоянии меньшем, чем то, что соответствует красному смещению 10,0. Такое может случиться, если причина появления эмиссионной линии не в водороде, а в других элементах - вроде кислорода или азота. Исследователи уже попросили выделить им время для наблюдений на космическом телескопе "Хаббл" для того, чтобы подтвердить или опровергнуть свои нынешние результаты.

Кроме того, Пелло, Шерер и их сотрудники выяснили, что в галактике, какой мы ее теперь видим, идет интенсивное звездообразование, и это уже произвело "на-гора" множество звезд, общая масса которых эквивалентна приблизительно 10 миллионам масс нашего Солнца. Астрономы считают, что эти звезды, которые, возможно, являются "стандартными блоками" сегодняшних больших галактик, когда-то были теми самыми "свечками", что растопили вечный мрак, "проели дырки" в непрозрачном водороде и положили конец "темным векам" в истории ранней Вселенной (что ознаменовало начало так называемого "Космического Ренессанса" - "Cosmic Renaissance"). Так что Abell 1835 IR1916 - это, по всей видимости, не квазар. Однако общая масса всех его звезд, согласно оценкам, в 10 тысяч раз меньше совокупной массы нашего намного более "зрелого" Млечного пути.

До заявления французских и швейцарских астрономов (публикация в журнале Astronomy & Astrophysics) самой отдаленной считалась галактика, представленная научной общественности только две недели назад, - по оценкам, ее красное смещение составляло от 6,6 до 7,0 - это соответствует удаленности от Земли в 13 миллиардов световых лет. А тот "рекорд" в свою очередь затмил достижение января 2003 года - галактики с красным смещением 6,4. Так что эта область астрофизики развивается весьма бурно.

Источники:
VLT Smashes the Record of the Farthest Known Galaxy - ESO Press Release
Galaxy breaks distance record - PhysicsWeb
Newfound Galaxy Shatters Distance Record - Space.com
Far-flung galaxy breaks record - New Scientist

На иллюстрации:
Изображение ISAAC в инфракрасном свете ядра линзирующего скопления Abell 1835 (вверху) с указанием местоположения галактики Abell 1835 IR1916 (белый кружок). Тот факт, что эта галактика не обнаружена в видимом свете, является признаком того, что она имеет красное смещение около 10. Фото ESO

<a href=mailto:borisov@grani.ru class=anons12>Максим Борисов</a>, 04.03.2004


новость Новости по теме
Фото и Видео

Реклама



Выбор читателей