Международная группа астрономов воспользовалась комплексом радиотелескопов ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) для изучения удаленной галактики MACS1149-JD и обнаружила очень слабое свечение ионизованного кислорода. По красному смещению ученые вычислили, что принятый сигнал был испущен 13.,3 миллиарда лет назад, или спустя всего 500 миллионов лет после Большого взрыва. Это наибольшее расстояние, на котором когда-либо регистрировался кислород. Его присутствие показывает, что в этой галактике должны существовать и более ранние поколения звезд.
Изображение MACS1149-JD1 полученное ALMA. Распределение кислорода показано красным цветом
Вдобавок к излучению кислорода, более слабая водородная эмиссия была замечена на Очень Большом Телескопе ESO (VLT). Расстояние до галактики, определенное по этим наблюдениям, согласуется с полученным по линии кислорода. Таким образом, MACS1149-JD1 является самой далекой галактикой с надежно определенным расстоянием, и вообще самой далекой галактикой, когда-либо наблюдавшейся ALMA и VLT.
Cкопление галактик MACS J1149.5+223, гравитация которого выступила в качестве линзы, усилившей свет от MACS1149-JD
Обнаружение кислорода в MACS1149-JD важно по следующей причине. Сразу после Большого взрыва во Вселенной не было этого элемента. Он появился позже, в результате процессов синтеза в недрах первых звезд, которые после смерти выбрасывали свое вещество в окружающее пространство. Результаты наблюдений MACS1149-JD1 показывают, что всего через 500 миллионов лет после возникновения Вселенной эти ранние поколения звезд уже сформировались и успели произвести достаточно много кислорода.Но когда же происходило образование этих первых светил? Чтобы выяснить это, исследователи реконструировали раннюю историю MACS1149-JD1 по инфракрасным данным, полученным космическими телескопами Hubble и Spitzer. Они обнаружили, что наблюдаемую яркость галактики хорошо объясняет модель, в соответствии с которой начало звездообразования относится к эпохе спустя всего 250 миллионов лет после возникновения Вселенной.Это приводит к новому вопросу: когда именно возникли первые галактики? Определение возраста MACS1149-JD1 демонстрирует, что они существовали задолго до той эпохи, на которой мы способны сейчас их регистрировать. Ученые даже придумали для той эпохи название «космический рассвет». По словам ученых, определение времени «космического рассвета» является «Святым Граалем» космологии и теории образования галактик. Наблюдения галактик подобных MACS1149-JD1 дают надежду на то, что рано или поздно, но астрономы получат ответ на этот вопрос.
Journal information