Новые изображения раскрыли подробные сведения о том, как первые звезды и структуры были сформированы во Вселенной, и предполагают, что формирование Галактики началось прерывисто, импульсивно, - пишет eurekalert.org.
Международная группа астрономов из Ноттингемского университета и Centro de Astrobiología (CAB, CSIC-INTA) использовала данные космического телескопа Хаббл (HST) и Gran Telescopio Canarias (GTC), так называемых пограничных полей, для определения местоположения и изучения самых маленьких и слабых галактик в ближайшей Вселенной. Это показало, что формирование галактики могло быть прерывистым. Первые результаты только что были опубликованы в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS).
Один из самых интересных вопросов, на который астрономы пытались ответить на протяжении десятилетий, - это то, как и когда образовались первые галактики. Что касается того, как это происходит, одна из возможностей состоит в том, что формирование первых звезд в галактиках началось в устойчивом темпе, постепенно создавая все более и более массивную систему. Другая возможность состоит в том, что формирование было более бурным и прерывистым, в пределах интенсивных, но недолговечных вспышек звездообразования, вызванных такими событиями, как слияния и усиленная аккреция газа.
«Формирование галактики можно сравнить с автомобилем, - объясняет Пабло Г. Перес-Гонсалес, один из соавторов статьи, связанный с Центром астробиологии (CAB / CSIC-INTA) в Испании. - Первые галактики могли иметь «дизельный» двигатель звездообразования, медленно, но непрерывно складывающий новые звезды без особого ускорения и плавно превращающий газ в относительно маленькие звезды на длительные периоды времени. Или образование могло быть резким, со вспышками звездообразования, производящими невероятно большие звезды, которые разрушают галактику и заставляют ее прекратить свою активность на время или даже навсегда. Каждый сценарий связан с различными процессами, такими как слияние галактик или влияние сверхмассивных черных дыр, и они влияют на то, когда и как образовались углерод или кислород, которые необходимы для нашей жизни».
Используя силу гравитационного линзирования некоторых из самых массивных скоплений галактик во Вселенной с исключительными данными GTC, полученными в рамках проекта под названием Survey for high-z Red and Dead Sources (SHARDS), астрономы искали близлежащие аналоги самых первых галактик, сформированных во Вселенной, чтобы их можно было изучить более подробно.
Доктор Алекс Гриффитс из Университета Ноттингема, один из ведущих британских исследователей, участвовавших в исследовании, объясняет: «Пока у нас не будет нового космического телескопа Джеймса Уэбба, мы не сможем наблюдать первые когда-либо сформированные галактики, они слишком тусклые. Поэтому мы искали похожие объекты в ближайшей Вселенной и препарировали их с помощью самых мощных телескопов, которые у нас есть сейчас».
Исследователи объединили мощь самых передовых телескопов, таких как HST и GTC, с помощью «естественных телескопов». Профессор Крис Конселис из Манчестерского университета, соавтор исследования, сказал: «Некоторые галактики живут большими группами, которые мы называем скоплениями, они содержат огромное количество массы в виде звезд, газа и темной материи. Их масса настолько велика, что они искривляют пространство-время и действуют как естественные телескопы. Мы называем их гравитационными линзами, и они позволяют нам видеть слабые и далекие галактики с повышенной яркостью и с более высоким пространственным разрешением».
Наблюдения за некоторыми из этих массивных скоплений, действующих как гравитационные телескопы, составляют основу обзора Frontier Field. Исследование показало, что формирование галактики, скорее всего, должно было быть остановлено и начато со всплесками активности, за которыми следовали затишья. Д-р Гриффитс из Ноттингемского университета сказал: «Наш главный результат состоит в том, что начало образования галактик происходит прерывисто - с периодами усиленного звездообразования, за которыми следуют периоды сна. Маловероятно, что слияния галактик сыграли существенную роль в инициировании этих вспышек звездообразования, и более вероятно, что из-за альтернативных причин, которые усиливают аккрецию газа, нам нужно искать эти альтернативы. Нам удалось найти эти объекты благодаря высококачественным данным SHARDS в сочетании с данными изображений, полученных с космического телескопа Хаббл, которые позволили обнаружить горячий газ, нагретый недавно образовавшимися звездами в очень маленьких галактиках. Этот горячий газ излучает волны определенной длины, которые мы называем линиями излучения, точно так же, как неоновый свет. Анализ этих эмиссионных линий может дать представление о формировании и эволюции галактики».
«Наблюдения SHARDS Frontier Fields, проведенные с помощью GTC, предоставили самые глубокие данные, когда-либо полученные для обнаружения карликовых галактик по их эмиссионным линиям, что позволяет нам идентифицировать системы с недавно начавшимся звездообразованием», - добавляет Перес-Гонсалес, один из соавторов, исследователь проекта GTC SHARDS Frontier Fields.
Фото: rawpixel / 123RF
