Новые результаты космического телескопа Хаббла НАСА/ЕКА показывают, что образование первых звезд и галактик в ранней Вселенной произошло раньше, чем предполагалось до этого, - пишет eurekalert.org.
Европейская команда астрономов не нашла никаких свидетельств о первом поколении звезд, известных как звезды Населения III, в то время, когда Вселенной было всего 500 миллионов лет.
Исследование самых первых галактик остается серьезной проблемой в современной астрономии. Мы не знаем, когда и как образовались первые звезды и галактики во Вселенной. Ответы на эти вопросы могут быть найдены с помощью сделанных космическим телескопом Хаббллом глубоких изображений. Хаббл позволяет астрономам смотреть на Вселенную в пределах 500 миллионов лет от Большого взрыва.
Группа европейских исследователей во главе с Раханой Бхатавдекар из Европейского космического агентства приступила к изучению первого поколения звезд в ранней Вселенной. Известные как звезды Населения III [1], эти звезды были созданы из первоначального материала, появившегося в результате Большого взрыва. Звезды населения III должны были состоять исключительно из водорода, гелия и лития - единственных элементов, которые существовали до того, как процессы в ядрах этих звезд могли создать более тяжелые элементы, такие как кислород, азот, углерод и железо.
Бхатавдекар и ее команда исследовали раннюю Вселенную от 500 миллионов до 1 миллиарда лет после Большого взрыва, изучая кластер MACSJ0416 и его параллельное поле с помощью космического телескопа Хаббла. «Мы не нашли никаких доказательств того, что в этом космическом временном интервале существовали звезды первого поколения Населения III», - сказала Бхатавдекар о новых результатах.
Результат был достигнут с использованием широкоугольной камеры 3 космического телескопа Хаббла и усовершенствованной камеры для съемок как части программы Hubble Frontier Fields. Эта программа (которая наблюдала шесть далеких скоплений галактик в период с 2012 по 2017 год) позволила получить самые глубокие из когда-либо сделанных наблюдений за скоплениями галактик и расположенных за ними галактиками, которые были увеличены эффектом гравитационного линзирования, таким образом обнаруживая галактики в 10-100 раз слабее, чем любые ранее наблюдавшиеся. Массы скоплений галактик переднего плана достаточно велики, чтобы изгибать и увеличивать свет от более отдаленных объектов позади них. Это позволяет Хабблу использовать эти космические лупы для изучения объектов, которые выходят за рамки его номинальных эксплуатационных возможностей.
Бхатавдекар и ее команда разработали новую технику, которая удаляет свет от ярких галактик переднего плана, которые составляют эти гравитационные линзы. Это позволило им обнаружить галактики с более низкими массами, чем когда-либо ранее наблюдавшиеся с Хабблом, на расстоянии, соответствующем тому, когда Вселенной было менее миллиарда лет. На данный момент в космическом времени отсутствие доказательств экзотических звездных популяций и идентификации многих галактик малой массы подтверждает предположение, что эти галактики являются наиболее вероятными кандидатами для существования в период повторной ионизации Вселенной. Периодом реионизации в ранней Вселенной называется время, когда нейтральная межгалактическая среда была ионизирована первыми звездами и галактиками. Этот период продолжался с 550 по 800 млн лет после рождения Вселенной.
«Эти результаты имеют глубокие астрофизические последствия, поскольку они показывают, что галактики должны были сформироваться намного раньше, чем мы думали, - сказал Бхатавдекар. - Это также решительно поддерживает идею о том, что маломассивные/слабые галактики в ранней Вселенной ответственны за реионизацию».
Эти результаты также предполагают, что самое раннее образование
звезд и галактик произошло намного раньше, чем это может быть
исследовано с помощью космического телескопа Хаббла. Это
оставляет захватывающую область дальнейших исследований для
будущего космического телескопа Джеймса Уэбба NASA/ESA/CSA - для
изучения самых ранних галактик Вселенной.
[Фото: eurekalert.org]
