На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии предоставления информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей сети "Интернет", находящихся на территории Российской Федерации)

Мировое обозрение

164 подписчика

Свежие комментарии

  • Любовь Ткаченко
    Так они же не знают, что такое ценности и демократия. Как можно продвигать то, к чему даже не прикасались.Демократы выберут...
  • Любовь Ткаченко
    Волчанск, это Харьковская область, а не Сумская.Харьков на грани:...
  • Геннадий Свешников
    Он, завоевал это звание,с микрофоном в руках на поле боя👁️✍️🦻Военкор Поддубный...

Кислород обнаружен в самой отдалённой из известных галактик: Новые данные о ранней Вселенной и новые гипотезы о формировании звёзд

А вы когда-нибудь задумывались, как выглядела Вселенная в свои первые мгновения? Представьте себе кромешную тьму, которую пронзают первые звёзды и галактики. И вот, благодаря возможностям современной астрономии, у нас появляется шанс заглянуть в эту далёкую эпоху.

Недавно учёные совершили прорыв, обнаружив кислород в галактике JADES-GS-z14-0 (сокращённо GS-z14), самой далёкой из известных нам.

И это не просто очередная научная находка; это окно в прошлое, которое позволяет нам понять, как формировались и развивались первые звёзды и галактики всего через 300 миллионов лет после Большого взрыва.

Иллюстрация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com

Что же такого особенного в этом кислороде?

Обнаружение линии [OIII]88µm (да-да, именно так она называется!) в галактике GS-z14 — это как найти отпечаток пальца ранней Вселенной. Эта линия возникает, когда ионизированный кислород, освобождённый от электронов под воздействием излучения массивных звёзд, испускает свет. Изучая этот свет, учёные могут узнать много нового о физических условиях в галактике, например, о температуре, плотности и химическом составе.

Представьте себе, что GS-z14 — это огромная фабрика по производству звёзд. Именно в таких «фабриках», внутри облаков газа и пыли, рождаются новые светила. Кислород, который мы обнаружили, является продуктом жизнедеятельности этих звёзд. Тяжёлые элементы, включая кислород, образуются в недрах звёзд в процессе ядерного синтеза и рассеиваются в окружающее пространство во время взрывов сверхновых.

Как это стало возможным?

Обнаружить кислород в GS-z14 удалось благодаря совместным усилиям двух мощнейших инструментов: космического телескопа James Webb (JWST) и Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA).

JWST, словно огромный глаз, всматривается в самые отдалённые уголки Вселенной, собирая слабый свет от далёких галактик. ALMA, в свою очередь, работает в миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах, позволяя увидеть то, что скрыто от оптических телескопов, например, линии излучения ионизированного кислорода.

Первоначально, благодаря JWST, была обнаружена сама галактика GS-z14. Но чтобы подтвердить её удалённость и изучить её свойства, потребовались наблюдения ALMA. Учёные сфокусировали антенны ALMA на GS-z14 и, к своему удивлению, чётко зафиксировали линию [OIII]88µm. Это стало не только подтверждением рекордно высокой удалённости галактики, но и открыло новые возможности для её изучения.

Обнаружение [OIII]88µm в GS-z14 при z = 14.1793 +- 0.0007. Левая панель: Контуры, показывающие эмиссию [OIII]88µm (2, 3, 4 и 5σ), наложенные на RGB-изображение, основанное на фильтрах F150W, F200W и F444W (Eisenstein et al. 2023a, b). Объект с более синим цветом слева от GS-z14 — это галактика переднего плана при z=3.475 (Carniani et al. 2020). Эмиссия [OIII]88µm обнаружена с пиковой значимостью 6.6σ в свёрнутом кубе данных и хорошо центрирована на GS-z14. Правая панель: Спектр линии [OIII]88µm (синие полосы), извлечённый из области эмиссии >3σ на карте нулевого момента. Красная линия показывает гауссову аппроксимацию, используемую для измерения спектроскопического красного смещения и FWHM линии. Серая заштрихованная область указывает на 1σ неопределённости. Цитирование: Sander Schouws et al, Detection of [OIII]88µm in JADES-GS-z14-0 at z=14.1793, The Astrophysical Journal (2025)
Автор: Sander Schouws et al. Источник: www.eso.org

Что дальше?

Открытие кислорода в GS-z14 — это только начало большого пути. Теперь перед учёными стоит задача детально изучить эту галактику, чтобы понять, как формировались первые звёзды и галактики во Вселенной.

Например, учёные планируют использовать ALMA для поиска других элементов в GS-z14, таких как углерод и азот. Изучение соотношения различных элементов позволит узнать больше о процессах звездообразования и химической эволюции в ранней Вселенной.

Не менее важным является и поиск пыли в GS-z14. Пыль играет важную роль в формировании звёзд, она поглощает ультрафиолетовое излучение и переизлучает его в инфракрасном диапазоне. Обнаружение и изучение пыли в GS-z14 позволит понять, как этот процесс происходил в ранней Вселенной.

Наблюдения ALMA и MIRI ограничивают отношения эмиссионных линий GS-z14 тёмной заштрихованной областью на рисунке, выделенной контурами 1 и 2σ. Моделирование межзвездной среды (ISM), показанное цветной сеткой, выделяет зависимость от металличности и плотности. Это указывает на то, что GS-z14 согласуется с относительно высокой металличностью (Z>0.1 Z⊙) и умеренной и низкой плотностью log(N)<3.0cm−3. Существует дальнейшая незначительная зависимость от параметра ионизации, который сдвигает и деформирует сетку, но не влияет на выводы. Для контекста, подгонка SED для GS-z14 дает log(U) = -2.5 +- 0.5 (Helton et al. 2024). Цитирование: Sander Schouws et al, Detection of [OIII]88µm in JADES-GS-z14-0 at z=14.1793, The Astrophysical Journal (2025)
Автор: Sander Schouws et al. Источник: www.eso.org

В заключение: окно в прошлое

Обнаружение кислорода в галактике GS-z14 — это настоящий прорыв в астрономии. Это открытие не только подтверждает рекордно высокую удалённость галактики, но и открывает новые возможности для изучения ранней Вселенной.

GS-z14 — это словно капсула времени, которая донесла до нас информацию о том, как выглядела Вселенная в свои первые мгновения. Изучая эту галактику, мы можем узнать много нового о процессах звездообразования, химической эволюции и формировании первых галактик. И кто знает, какие ещё тайны хранит эта далёкая галактика?

Ссылка на первоисточник
наверх