Интернациональная команда астрономов обнаружила одну из самых удаленных известных галактик, пропускающих ионизирующее ультрафиолетовое излучение. Такие объекты считаются ключом к пониманию эпохи реионизации — периода, когда ранняя Вселенная перестала быть заполненной нейтральным водородом и стала прозрачной для света.
Исследуемая галактика получила обозначение LCEz4-M1. Она наблюдается с красным смещением z = 4,444, то есть такой, какой была примерно через 1,4 млрд лет после Большого взрыва. Хотя это уже позже эпохи реионизации, объект находится достаточно близко к ней по космическим меркам и позволяет изучить механизмы утечки ионизирующего излучения.
Чтобы подтвердить открытие, ученые объединили данные сразу трех крупнейших астрономических инструментов — Очень большого телескопа (VLT), космического телескопа Hubble и космического телескопа James Webb. Расстояние до галактики определили по характерной асимметричной форме линии излучения водорода, после чего исследователи убедились, что зарегистрированный сигнал не принадлежит случайному объекту на той же линии зрения. Кроме того, выходящее ионизирующее излучение удалось независимо обнаружить сразу в двух наборах данных — по снимкам Hubble и спектроскопическим наблюдениям VLT.
Неожиданно спокойная галактика
Большинство известных поблизости «протекающих» галактик отличаются крайне бурным звездообразованием. Однако LCEz4-M1 оказалась исключением. Несмотря на компактность галактики, плотность звездообразования в ней значительно ниже, чем у подобных объектов в современной Вселенной.
Авторы исследования предполагают, что галактика уже пережила пик рождения звезд. По их версии, мощные звездные ветры и взрывы сверхновых ранее пробили в окружающем газе своеобразные каналы, через которые ионизирующее излучение продолжает уходить в межгалактическое пространство.
Рядом с LCEz4-M1 был обнаружен галактический спутник со слабой светимосьтью. Кроме того, в окружающей области насчитывается около 15 других галактик, но имеющихся данных пока недостаточно, чтобы уверенно говорить о формировании протоскопления. Если плотное окружение подтвердится, взаимодействие между соседними галактиками также могло способствовать образованию каналов для выхода излучения.
Да будет свет!
Эпоха реионизации началась примерно через 600 млн лет после Большого взрыва. Именно тогда первые звезды и галактики постепенно сделали Вселенную прозрачной для ультрафиолетового света.
Ионизирующее излучение формируют фотоны лаймановского континуума с длиной волны менее 91,2 нм. Большая часть таких фотонов обычно поглощается газом и пылью внутри самих галактик, поэтому объекты, из которых они действительно «утекают», встречаются крайне редко.
Галактика LCEz4-M1 относится к немногим обнаруженным источникам излучения лаймановского континуума при z > 4 и представляет собой ценную лабораторию для изучения физических условий, позволяющих ионизирующему излучению покидать галактики.
Космический телескоп James Webb в последние годы существенно расширил возможности поиска самых ранних галактик, позволив астрономам изучать объекты, существовавшие менее чем через один миллиард лет после рождения Вселенной.
Недавно мы рассказали о том, что рассеянное скопление в созвездии Наугольник оказалось старше и сложнее, чем предполагалось ранее.
Источник: hi-tech.mail.ru