Група нововиявлених галактик за технікою Ліман-брейк. Кредитний імідж: астрономія та астрофізика. Натисніть, щоб збільшити
Міжнародна команда астрономів провела одне з найбільш детальних обстежень найбільш віддалених галактик. Ці галактики знаходяться настільки далеко, ми бачимо їх так, як виглядали вони, коли Всесвіт була меншою за половину його теперішнього віку. Одне з найбільших сюрпризів цього опитування; однак, наскільки ці молоді галактики відповідають структурам, які ми бачимо в поточному Всесвіті. Це означає, що галактики, ймовірно, еволюціонували через зіткнення та злиття набагато раніше, ніж вважалося раніше.
Команда астрономів з Франції, США, Японії та Кореї на чолі з Денісом Бургареллою нещодавно відкрила нові галактики у Ранній Всесвіті. Вони вперше були виявлені як у ближньому УФ, так і на дальніх інфрачервоних довжинах хвиль. Про їхні результати буде повідомлено у майбутньому випуску «Астрономія та астрофізика». Це відкриття - це новий крок у розумінні того, як розвиваються галактики.
Астроном Дені Бургарелла (Observatoire Astronomique Marseille Provence, Laboratoire d'Astrophysique de Marseille, Франція) та його колеги з Франції, США, Японії та Кореї нещодавно вперше оголосили про відкриття нових галактик у Ранній Всесвіті. у ближньому УФ та на далекій інфрачервоній довжині хвиль. Це відкриття призводить до першого ретельного дослідження ранніх галактик. Про відкриття буде повідомлено у майбутньому випуску «Астрономія та астрофізика».
Знання ранніх галактик досягли значного прогресу за останні десять років. З кінця 1995 року астрономи використовували нову техніку, відому як "техніка Лайман-брейка". Ця методика дозволяє виявити дуже далекі галактики. Їх ми бачимо такими, якими вони були, коли Всесвіт був набагато молодшим, таким чином даючи підказки про те, як галактики формувалися та розвивалися. Техніка Лайман-перерви перемістила межу віддалених обстежень галактик далі до червоного зміщення z = 6-7 (що становить приблизно 5% від теперішнього віку Всесвіту). В астрономії червоним зміщенням позначається зсув світлової хвилі від галактики, що віддаляється від Землі. Світлова хвиля зміщена у бік довшої хвилі, тобто до червоного кінця спектра. Чим вище червоний зсув галактики, тим далі вона від нас.
Техніка Лімана-ламання базується на характерному «зникненні» далеких галактик, що спостерігаються на далеких хвилях УФ. Оскільки світло з далекої галактики майже повністю поглинається воднем при 0,912 нм (за рахунок ліній поглинання водню, виявлених фізиком Теодором Ліманом), галактика «зникає» у фільтрі дальнього ультрафіолету. Фіг.2 ілюструє «зникнення» галактики у фільтрі далекого ультрафіолетового випромінювання. Теоретично розрив Лімана повинен відбуватися при 0,912 нм. Фотони на менших довжинах хвиль поглинаються воднем навколо зірок або в межах спостережуваних галактик. Для галактик з високим червоним зміщенням розрив Лімана зміщується повторно, так що він виникає на більшій довжині хвилі і може спостерігатися із Землі. З наземних спостережень астрономи в даний час можуть виявляти галактики з діапазоном червоного зміщення від z ~ 3 до z ~ 6. Однак, виявивши їх, все ще дуже важко отримати додаткову інформацію про ці галактики, оскільки вони дуже слабкі.
Деніс Бургарелла та його команда вперше змогли виявити менш віддалені галактики за допомогою техніки Ліман-брейк. Команда збирала дані різного походження: УФ-дані із супутника NASA GALEX, інфрачервоні дані із супутника SPITZER та дані у видимому діапазоні на телескопах ESO. За цими даними вони відібрали близько 300 галактик, що демонструють далекозахисне зникнення. Ці галактики мають червоний зсув у межах від 0,9 до 1,3, тобто вони спостерігаються в той момент, коли Всесвіт мала менше половини свого поточного віку. Це перший раз, коли велику вибірку галактик Lyman Break виявлено при z ~ 1. Оскільки ці галактики менш віддалені від спостережень, що спостерігалися до цього часу, вони також яскравіші та легші для вивчення на всіх довжинах хвиль, тим самим дозволяючи зробити глибокий аналіз від УФ до інфрачервоного діапазону.
Попередні спостереження далеких галактик призвели до відкриття двох класів галактик, один з яких включає галактики, які випромінюють світло у ближньому УФ та видимому діапазоні довжин хвиль. Інший тип галактики випромінює світло в інфрачервоному (ІЧ) і субміліметровому діапазонах. Ультрафіолетові галактики не спостерігалися в інфрачервоному діапазоні, в той час як ІЧ-галактики не спостерігалися в УФ-діапазоні. Таким чином, було важко пояснити, як такі галактики можуть перетворюватися на сучасні галактики, які випромінюють світло на будь-якій довжині хвилі. Своєю роботою Денис Бургарелла та його колеги зробили крок до вирішення цієї проблеми. Спостерігаючи за їх новим зразком z ~ 1 галактик, вони виявили, що близько 40% цих галактик випромінюють також світло в інфрачервоному діапазоні. Це перший раз, коли значна кількість віддалених галактик спостерігалася як в УФ та ІЧ діапазоні довжин хвиль, включаючи властивості обох основних типів.
Зі своїх спостережень за цим зразком команда також виводила різні відомості про ці галактики. Поєднання ультрафіолетових та інфрачервоних вимірювань дозволяє вперше визначити швидкість утворення зірок у цих далеких галактиках. Зірки утворюються там дуже активно зі швидкістю від декількох сотень до тисячі зірок на рік (у нашій Галактиці щороку утворюється лише кілька зірок). Команда також вивчила їх морфологію та показала, що більшість із них є спіральними галактиками. Дотепер, як вважали, далекі галактики в основному взаємодіють з галактиками, мають неправильну і складну форму. Деніс Бургарелла та його колеги показали, що галактики у їхньому зразку, які бачили, коли Всесвіт мав приблизно 40% свого поточного віку, мають правильні форми, схожі на сучасні галактики, як у нас. Вони вносять новий елемент у наше розуміння еволюції галактик.
Оригінальне джерело: Новини з астрономії та астрофізики
