7.9.15

След години на проучване и наблюдения, екип астрофизици от CalTech може би са открили най-старата и най-отдалечена от нас галактика, известна засега. Екипът проучва данните, събрани с помощта на космическите телескопи “Хъбъл” и “Спицър”. Според техните резултати галактиката EGS8p7 е претендентът за званието “най-стара и отдалечена” от Земята, затова се предвижда да продължат изследванията си.

Астрофизиците извършват спектрален анализ на EGS8p7 с помощта на спектрометъра в обсерваторията Keck, за да измерят червеното й отместване. Червеното отместване е резултат от Доплеровия ефект – сещате се за ефекта от серените на линейка, която преминава покрай вас. В астрономията, вместо звуковите вълни, светлината от далечните галактики (и звезди) се “разтегля” (или свива – синьо отместване) и се наблюдава т.нар. “червено изместване”, когато обектът се отдалечава от нас. Според събраните данни, екипът изчислява, че EGS8p7 (EGSY-2008532660) е на възраст над 13,2 милиарда години, което означава, че се е “родила” само някакви си 600 милиона години след Големия взрив.

Червеното отместване на галактичната светлина се използва за определяне на възрастта й. Обаче, когато се наблюдава толкова отдалечен обект, изчисленията стават по-сложни. Веднага след Големия взрив Вселената е била нещо като гореща “крем супа” от заредени частици, която не е в състояние да излъчва и пренася каквато и да е светлина. Приблизително след 380 000 години вселенската “супа” изстива до толкова, че става възможно да се появят протоните и електроните, които свързвайки се започват да образуват електрически неутралните атоми на водорода и позволяват на светлината да започне да пътува из мирозданието.

Първите галактики започват да се раждат от многото млади звезди, появили се, когато Вселената е “отбелязвала” първият си половин милиард години. С появата на звездите и галактиките започва т.нар. процес на рейонизацията на космоса, но преди да се случи това, неутралните водородни атоми са успели да погълнат голяма част от излъчената светлина от ранните галактики. По правило, когато се формират звездите излъчват мощни потоци от ултравиолетова светлина. Тези ултравиолетови емисии загряват околния водород и така оставят характерни спектрални “отпечатъци” – нарича се Lyman-alpha линия и представлява спектралната линия водорода, или по-общо казано - на едноелектронните йони. В регионите, където търсят раждащи се нови звезди, астрофиците търсят да открият точно тази линия. Теоретично, заради поглъщанията, екипът не би могъл да наблюдава Lyman-alpha линията за EGS8p7.

Ади Цитрин, след дипломен квалификант по програмата на NASA “Хъбъл” обяснява: “Когато наблюдаваме галактиките от ранната Вселена се сблъскваме с наличието на много неутрален водород, който е непроницаем за емисиите. Очакваме, че голяма част от излъчванията от галактиката са погълнати от водорода в промеждутъчното пространство. Но въпреки всичко, успяхме да “видим” Lyman-alpha от тази галактика”.

Спектрометъра на Keck MOSFIRE  записва химичните сигнатури от звездите и далечните галактики в близкия инфрачервен спектър. Преди откриването на EGS8p7, рекордното червено отместване, записвано до този момент беше 7,73. С помощта на MOSFIRE екипът успява да идентифицира Lyman-alpha линията на EGS8p7 и установява, че червеното й отместване е 8,68. Едно от възможните обяснения за подобно неочаквано отместване е, че процесът на рейонизация на балонът от водород около галактиката се е случвал “на кръпки”, т.е. не е протичал еднакво бързо и навсякъде в обема.

“Галактиката, която наблюдаваме -  EGS8p7, която е необичайно ярка, може да черпи мощта си от необичайно горещи звезди, и да притежава специфични свойства, позволяващи й да йонизира обема водород много по-рано от времето, типично за “нормалните” галактики от онова време”, обяснява друг участник в проекта – Сирио Бели, студент в Caltech.

В момента екипът се е фокусирал върху детайлното анализиране на откритието си, за да определи какви са шансовете за откриването на други ранни галактики, подобни на EGS8p7. Другата важна задача, която си поставят учените, е да изследват емисиите от такива обекти, за да се научат по-добре да разчитат времевата скала на рейонизационните процеси.

За находката си астрофизиците съобщават в статия за специализираното издание Astrophysical Journal Letters.

0 коментара:

Публикуване на коментар