Ssylka

Древняя галактика JADES-GS-z13-1: первый след космической ионизации

Телескоп Джеймса Уэбба обнаружил галактику, способную формировать пузырь ионизированного газа, всего через 330 миллионов лет после Большого взрыва. Это наблюдение фиксирует самую раннюю стадию эпохи космической ионизации, когда первые звезды и галактики начали преображать свое окружение.
Древняя галактика JADES-GS-z13-1: первый след космической ионизации
Изображение носит иллюстративный характер

Эра космической ионизации последовала за периодом холодного нейтрального газа, в основном состоящего из водорода и гелия, поглощающего коротковолновое ультрафиолетовое излучение. Становление звездных систем вызвало интенсивное ультрафиолетовое излучение, которое выбивало электроны из атомов и делало газ прозрачным для дальнейшего прохождения света.

Галактика JADES-GS-z13-1 наблюдалась почти 19 часов, а спектральный анализ выявил яркую линию эмиссии Lyman-α. Приблизительная яркость этого излучения эквивалентна свету 10 миллиардов солнц, а сама галактика, размером около 230 световых лет в диаметре, резко контрастирует с Млечным Путем диаметром примерно 32 000 световых лет.

Астрофизик Йорис Витсток из Университета Копенгагена отметил: «Это однозначно указывает на первую точку, где, вероятно, началась ионизация», добавив, что «никто не предвидел, что это произойдет так рано». Яркая линия Lyman-α свидетельствует о наличии мощного и необычного источника энергии.

Стивен Финкелштейн из Университета Техаса в Остине сравнил галактики с «маленькими фонариками Lyman-α», разъяснив, что их видимость означает наличие ионизированного окружения, тогда как их отсутствие указывает на поглощение излучения нейтральным водородным туманом.

Космолог Михаэле Тренти из Университета Мельбурна охарактеризовал результаты как «удивительные и волнующие», добавив, что способность ультрафиолетового света проникать до детекторов Джеймса Уэбба демонстрирует эффективность первых галактик в ионизации Вселенной. Эти данные стимулируют разработку новых моделей эволюции галактик и сверхмассивных черных дыр.

Два основных сценария объясняют интенсивное излучение Lyman-α: аккреция вещества на сверхмассивную черную дыру в центре галактики или излучение от крайне горячих и массивных звезд, температура которых в 15 раз превышает солнечную, а масса варьируется от 100 до 300 солнечных масс. Компактный размер объекта также указывает на возможность наличия активного ядра.

Телескоп Джеймса Уэбба, запущенный в 2022 году, спроектирован для наблюдения объектов на инфракрасных волнах, поскольку расширение Вселенной сдвигает исходный ультрафиолет в инфракрасную область. Найденные объекты с излучением, возникшим менее чем через 300 миллионов лет после Большого взрыва, опубликованы в журнале Nature 27 марта, что открывает новые перспективы исследования ранних этапов космической эволюции.


Новое на сайте