ALMA обнаружила вращающуюся молодую галактику в ранней Вселенной

Используя Большую миллиметровую/субмиллиметровую решетку Атакамы (ALMA), астрономы обнаружили в ранней Вселенной вращающуюся молодую галактику – RXCJ0600-z6, – которая в сто раз меньше Млечного Пути. Благодаря эффекту гравитационной линзы, команда смогла впервые исследовать природу маленьких и тусклых галактик в ранней Вселенной, представляющих основную популяцию первых галактик, что помогает лучше изучить начальную фазу эволюции галактики, сообщается на официальном сайте ALMA. Подробно об открытии рассказано в журнале Astrophysical Journal.

Многие из галактик, существовавших в ранней Вселенной, были настолько малы, что их далекий свет не могут увидеть крупнейшие телескопы на Земле и в космосе. Однако свет, исходящий от галактики RXCJ0600-z6, был значительно усилен гравитационной линзой, поэтому она стала идеальной мишенью для ученых, которые изучают свойства и структуры типичных молодых галактик.

Гравитационное линзирование – это естественное явление, при котором свет, излучаемый удаленным объектом, искажается под действием силы тяжести массивного тела, такого как галактика или скопление галактик, расположенного на переднем плане. Гравитация массивного объекта действует как линза: когда мы смотрим через эту линзу, свет далеких объектов усиливается, а их формы растягиваются. Другими словами, это парящий в космосе «естественный телескоп».

Астрономы использовали ALMA в поиске большого количества галактик в ранней Вселенной, которые были увеличены гравитационным линзированием. В течение 95 часов ALMA наблюдала центральные области 33 скоплений галактик, которые могут вызвать гравитационное линзирование. Одно из этих скоплений, получившее название RXCJ0600-2007, расположено в направлении созвездия Зайца. Команда обнаружила одну далекую галактику, на которую воздействует гравитационная линза, созданная этим естественным телескопом. ALMA обнаружила свет от ионов углерода и звездной пыли в галактике и вместе с данными, полученными с телескопа Gemini, определила, что галактика видна примерно через 900 миллионов лет после Большого взрыва (12,9 миллиарда лет назад). Дальнейший анализ этих данных показал, что часть этого источника видна в 160 раз ярче, чем она есть на самом деле.

Объединив данные космического телескопа «Хаббла» и Очень большого телескопа Европейской южной обсерватории с теоретической моделью, команде удалось восстановить реальную форму далекой галактики RXCJ0600-z6. Общая масса этой галактики примерно в два–три миллиарда раз больше массы Солнца, что составляет примерно 1/100 размера нашей Галактики Млечный Путь.

Выяснилось, что RXCJ0600-z6 вращается. Традиционно считалось, что газ в молодых галактиках имеет беспорядочное хаотическое движение. Только недавно ALMA открыла несколько вращающихся молодых галактик, которые бросили вызов традиционным теоретическим представлениям, но они были на несколько порядков ярче и больше, чем RXCJ0600-z6.

Почему так важно исследовать самые тусклые галактики в ранней Вселенной? Теория и моделирование предсказывают, что большинство галактик, образовавшихся через несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва, являются маленькими и, следовательно, тусклыми. Единственный способ понять стандартное формирование первых галактик и получить полную картину образования галактик – это сосредоточиться на более тусклых и более многочисленных галактиках.

[Фото: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), FUJIMOTO ET AL., NASA/ESA HUBBLE SPACE TELESCOPE]