У космосі знайшли найстаріший кисень

Опубликованно 18.05.2018 17:34

Міжнародна група астрономів під керівництвом Такуя Хашимото з Університету Саньо в Осаці спостерігала за допомогою телескопа ALMA за дуже далекої галактики MACS1149-JD1, розташованої в 13,28 мільярда світлових років від нас, і виявила дуже слабке світіння іонізованого кисню. Внаслідок розширення Всесвіту довжина хвилі спочатку інфрачервоного випромінювання за час його подорожі в просторі збільшилася більш ніж у десять разів. Червоне зміщення джерела вказало, що зареєстрований вченими сигнал був іспущен 13,3 мільярда років тому, або через 500 мільйонів років після Великого Вибуху. Це найбільша відстань, на якому коли-небудь реєструвався кисень, і його присутність показує, що в цій галактиці повинні існувати і більш ранні покоління зірок.

Додатково до випромінювання кисню, зареєстрованого ALMA, дослідники помітили і більш слабке випромінювання водню за допомогою телескопа VLT. Відстань до галактики, визначене за цими спостереженнями, узгоджується з тим, що було отримано по лінії кисню. Таким чином, MACS1149-JD1 виявляється самої далекої галактики з надійно певним відстанню і самої далекої галактики коли-небудь спостерігалася ALMA або VLT.

"Ми бачимо цю галактику в епоху, коли Всесвіту було всього 500 мільйонів років — і виявляється, що в цей час вона вже була населена зрілими зірками", — пояснює Ніколя Лапорт, другий автор статті.

Протягом деякого часу після Великого Вибуху у Всесвіті не було кисню: він з'явився в результаті процесів синтезу в надрах перших зірок і потім, коли відбувалися спалахи наднових розсіювався в просторі. Реєстрація кисню в MACS1149-JD1 показує, що всього через 500 мільйонів років після початку Всесвіту ці ранні покоління зірок вже сформувалися і встигли провести досить багато кисню. Щоб з'ясувати, коли перші світила почали зароджуватися, дослідники реконструювали ранню історію MACS1149-JD1 з інфрачервоним даними, отриманими телескопами Хаббл і Спітцер. Виявилося, що спостережувану яскравість галактики добре пояснює модель, де початок зореутворення відноситься до епохи через 250 мільйонів років після Великого вибуху. При цьому вважається, що «темні століття» настали через 377 мільйонів років після народження Всесвіту — тобто, слід припускати, що MACS1149-JD1 почала формуватися ще в епоху рекомбінації.

Таким чином, MACS1149-JD1 змушує вчених задатися питанням про те, коли виникли перші галактики. Вік відкритого ними об'єкта вказує на те, що вони існували задовго до тієї епохи, на якій ми здатні зараз їх реєструвати.

У минулому найбільш далекий кисень був виявлений в галактиці, яка народилася через 700 мільйонів років після Великого вибуху. Його кількість, згідно з оцінками дослідників, виявилося приблизно в десять разів менше спостережуваного кількості кисню в Сонце.

Категория: Технологии