Проведены наблюдения галактик эпохи реионизации

Интернациональная группа астрономов выполнила спектроскопические наблюдения двадцати удалённых галактик эпохи реионизации, одного из важнейших этапов развития молодой Вселенной.

Стоит сразу напомнить, что Вселенная в начале своего существования была (предположительно) заполнена плазмой, но последующее расширение и охлаждение сделали образование нейтрального водорода энергетически выгодным, и доля свободных электронов и протонов резко снизилась. Источники излучения в тот период отсутствовали, вследствие чего он обозначается как «тёмные века». Вскоре во Вселенной начали появляться первые звёзды и галактики, излучение которых запустило процесс реионизации - повторной ионизации газа. Когда он завершился, межгалактическое пространство стало прозрачным для фотонов УФ-излучения, ранее поглощавшихся нейтральным водородом.

Обрабатывая последние данные с «Хаббла», учёные выделили довольно большую группу удалённых галактик, которые могли бы участвовать в реионизации. Эти результаты, однако, считались не слишком надёжными, так как оценка красного смещения для галактик, попавших в выборку, не проверялась спектроскопическими методами.

В новой работе, посвящённой, в отличие от прочих, спектроскопическим наблюдениям, проверку прошли 20 кандидатов в удалённые галактики с красным смещением z ~ 7, которое примерно соответствует расстоянию в 13 млрд световых лет. Исследование, ориентированное на регистрацию спектральной линии лайман-альфа (Lα), проводилось летом 2010-го на спектрографе FORS2 «Очень большого телескопа». Lα в спектре водорода отвечает переход атомов из первого возбуждённого состояния в основное и длина волны в 1 215,7 Å, попадающая в область вакуумного ультрафиолета.

Нужная линия обнаружилась в спектрах пяти галактик. Первоначальная оценка красного смещения везде оказалась близка к истинным значениям: пять измеренных значений z попадают в диапазон 6,7 < z < 7,1. У галактики NTTDF-6345, к примеру, линия Lα лежит на 9 364 Å, что даёт z = (9 364 - 1 215,7)/1 215,7 = 6,7. Во всех пяти случаях учёные также определили эквивалентную ширину Lα - величину, показывающую, какому участку непрерывного спектра в окрестности спектральной линии соответствует её полная интенсивность.

Поскольку эквивалентная ширина характеризует интенсивность линии лайман-альфа, наблюдения за тем, как ширина изменяется со временем, позволяют оценить эффект реионизации. Сравнивая полученные результаты с известными данными по менее удалённым галактикам на z ~ 6, астрономы отметили явный недостаток объектов со средней (20-55 Å) эквивалентной шириной Lα; следовательно, доля нейтрального водорода во Вселенной на временнóм отрезке 6 < z < 7 снижалась очень быстро. «Мы видим резкое изменение условий в молодой Вселенной, - говорит руководитель работы Лаура Пентериччи (Laura Pentericci) из Римской астрономической обсерватории. - Когда её возраст составлял 780 млн лет, в ней было довольно много нейтрального водорода, но уже через 200 млн его объём сократился, что способствовало распространению излучения лайман-альфа».

Источник: science.compulenta.ru

Похожие новости:
Астрономы разглядели сквозь космический туман самые древние галактики
Астрономы с помощью космического телескопа Hubble разглядели в пелене космического тумана самые древние в истории наблюдения за Вселенной галактики. Свет наиболее удалённой из них летел до Земли 13,29 миллиарда лет. Об этом учёные заявили на прошедшей 12 декабря пресс-конференции американского ..
2012-12-15 1467 0 Космос
0
Новая галактика открывает окно в раннюю Вселенную
Команда астрономов из «Университета Джонса Хопкинса» (Johns Hopkins University) заявила, что эта галактика вполне может быть самой далёкой из когда-либо обнаруженных, сообщает «SciencePlanet.ru». Известная, как «MACS 1149-JD», она даёт представление о наиболее отдалённой эпохе в космической истории, поскольку ..
2012-09-25 1162 0 Космос
0
Структуру ранней Вселенной определили карликовые галактики
Астрономы из США и Великобритании в результате компьютерного моделирования установили, что на раннем этапе эволюции Вселенной ее свойства определялись карликовыми галактиками. Результаты своего исследования ученые опубликовали в статье в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, с кратким ее содержанием можно ознакомиться ..
2014-07-09 921 0 Космос
0
NASA показало золотое зеркало «Джеймса Уэбба»
Национальное аэрокосмическое управление США (NASA) выложило на своем сайте фотографию собранного основного зеркала космического телескопа «Джеймс Уэбб». В высоком разрешении ее можно увидеть здесь. Зеркало собрано из 18 шестиугольных сегментов. Его общая площадь составляет 25 квадратных метров, масса — 705 килограммов, ..
2016-05-01 798 0 Космос
0
На краю Вселенной нашли загадочный объект
Международная группа ученых из США и Германии обнаружила сверхмассивную черную дыру, находящуюся на расстоянии 13 миллиардов световых лет от Земли. Она образовалась спустя примерно 690 миллионов лет после Большого взрыва, во время эпохи реионизации, когда появлялись квазары и первые звезды. Такой крупный ..
2017-12-09 1185 0 Космос
0
Китай завершил строительство самого большого в мире радиотелескопа
В Китае завершилось строительство крупнейшего в мире по площади отражателей радиотелескопа с одной апертурой FAST, который будет приблизительно в десять раз чувствительнее Эффельсбергского радиотелескопа в Германии. Об этом сообщает новостное агентство Синьхуа.Строители завершили сборку 500-метрового телескопа FAST (Five hundred meter ..
2016-07-04 1017 0 Космос
0
Растрата вещества звездами остановила рост галактик
Ученые получили наглядное свидетельство того, что рост числа звезд в галактике ограничивается за счет самих же новых светил. Наблюдения показали, что новые звезды выбрасывают за пределы галактики газ, который мог бы пойти на дальнейшее приращение их количества. Подробности со ссылкой на публикацию ..
2013-07-25 752 0 Космос
0
Ученые раскрыли двадцатилетнюю тайну квазаров
Астрофизики из США и Китая заявили, что им удалось раскрыть тайну квазаров, волновавшую ученых в течение последних 20 лет. Результаты своего исследования авторы опубликовали в журнале Nature, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте Института науки Карнеги. Специалистов интересовали причины, по которым ..
2014-09-14 1089 0 Космос
1
NASA завершило сборку главного зеркала телескопа имени Джеймса Уэбба
Инженеры Центра космических полетов Годдарда завершили установку последнего сегмента главного зеркала телескопа имени Джеймса Уэбба. Об этом сообщается на сайте NASA.Зеркало телескопа состоит из 18 отдельных гексагональных сегментов весом 40 килограммов каждый. Возможное смещение крепежа ..
2016-02-05 964 0 Космос
0
Российские и иностранные ученые объяснили нагревание плазмы в скоплениях галактик
Международный коллектив астрофизиков, в который входят ученые из России, изучил механизм поддержания температуры плазмы в центрах скоплений галактик. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Nature. В центрах скоплений галактик присутствует перегретая плазма температурой от десяти ..
2014-10-27 682 0 Космос
0
Астрономы создали каталог 800 тысяч галактик
Астрономы МГУ имени М.В. Ломоносова вместе с коллегами из Франции создали каталог RCSED, в котором содержатся сведения о 800 тысячах галактик. Об этом говорится в пресс-релизе, полученном редакцией «Ленты.ру».«Каталог представляет собой самый большой в мире однородный набор данных для галактик», ..
2017-02-09 5612 0 Космос
0
Обнаружена самая далёкая галактика
Совместными усилиями космические телескопы «Хаббл» и «Спитцер» (при помощи природных «линз») установили рекорд поиска наиболее далёкой галактики. MACS0647-JD существовала, когда Вселенной было всего лишь 420 млн лет (3% её нынешнего возраста). До объекта 13,3 млрд световых лет. Открытие ..
2012-11-16 1871 0 Космос
0
Ученые нашли противоречия в движении карликовых галактик
Астрофизики из Франции и Австралии выяснили, что значительное число карликовых галактик — спутников крупных галактик — движутся вокруг них во вращающихся дисках. Результаты своего исследования авторы опубликовали в журнале Nature, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте Национального центра научных ..
2014-07-26 945 0 Космос
0
Хаббл снял кольцеобразную галактику
Астрофизики, работающие с данными телескопа «Хаббл», опубликовали изображение необычной кольцеобразной галактики Zw II 28. Снимок в высоком разрешении и его описание появились на сайте космической обсерватории. Галактика Zw II 28, расположенная в левой части снимка, относится к классу кольцеобразных галактик. Такая форма звездного скопления ..
2013-03-11 994 0 Космос
0
Составлена крупнейшая трехмерная карта галактик
Астрономы Слоановского проекта (Sloan Digital Sky Survey) составили крупнейшую трехмерную карту массивных галактик и известных черных дыр. Сообщение об этом приводится на сайте проекта. Статьяс ее описанием опубликована в журнале Astrophysical Journal Supplement Series. Карта содержит информацию ..
2012-08-9 1599 0 Космос
0