Содержание
Открыта самая далекая галактика с феноменальными свойствами
Международная группа астрономов во главе с Фабио Пакуччи обнаружила галактику, расположенную на расстоянии около 13,5 миллиарда световых лет от Земли. Она оказалась самым далеким от нас подобным объектом за всю историю наблюдений.
Исследование опубликовано в журнале Astrophysical Journal, а коротко о нем сообщает Гарвард-Смитсоновский центр астрофизики. Далекая галактика получила обозначение HD1. Она не просто оказалась наиболее отделанной от Земли, но и наиболее аномальной. Исследователи пишут, что эта галактика отличается целым рядом уникальных характеристик.
Ее свойства настолько необычны, что ученые уже выдвинули две гипотезы о природе их происхождения. Согласно первой из них, галактика HD1 способна формировать звезды с невероятно быстрой скоростью. Астрономы не исключают, что она, возможно, даже является домом для звезд популяции III, то есть самых первых звезд во Вселенной, которые до сих пор практически не наблюдались.
Вторая гипотеза гласит, что галактика HD1 может содержать в своем центре сверхмассивную черную дыру. По оценкам экспертов, масса такой черной дыры может примерно в 100 миллионов раз превышать массу нашего Солнца.
По словам Фабио Пакуччи, далекое расстояние до галактики пока не дает возможности точно ответить на вопросы о природе этого объекта. На данный момент удалось установить только то, что она очень ярко светится в ультрафиолетовом спектре. Это означает, что внутри нее происходят какие-то процессы с использованием очень мощной энергии. Или же эти процессы происходили несколько миллиардов лет назад, а их отголоски только сейчас дошли до Земли.
Моделирование показало, что HD1, в отличие от галактик со стандартным звездообразованием, может формировать более 100 звезд каждый год. Это как минимум в 10 раз больше, чем предполагала теория. Поэтому исследователи предположили, что HD1 в принципе не может формировать «нормальные» звезды.
«Самая первая популяция звезд, сформировавшихся во Вселенной, была массивнее, ярче и горячее, чем современные звезды, — объясняет Пакуччи.
— Если мы предположим, что звезды, образовавшиеся в HD1, являются первыми, то есть звездами популяции III, тогда ее свойства можно было бы объяснить гораздо проще. Фактически звезды популяции III способны производить больше ультрафиолетового света, чем обычные звезды. Это может прояснить экстремальные условия, в частности, необычайную ультрафиолетовую яркость HD1″.
Впрочем, и версию о сверхмассивной черной дыры ученые пока со счетов не сбрасывают, так как присутствие такого объекта в центре галактики, теоретически, также может объяснить исключительную яркость HD1. Поскольку она поглощает огромное количество газа, область вокруг черной дыры может излучать фотоны высокой энергии.
«Если это так, то это будет самая ранняя сверхмассивная черная дыра , известная человечеству, — следует из исследования. — Она окажется намного ближе по времени к Большому взрыву, чем нынешний рекордсмен». Соавтор работы Ави Лоеб даже сравнил ее с «гигантским ребенком в родильной палате ранней Вселенной».
Добавим, что обнаружить далекую галактику удалось в ходе многочасовых наблюдений с помощью наземных телескопов Subaru, VISTA, UK Infrared Telescope и космического телескопа Spitzer.
Обнаружена самая далекая галактика в истории
1503
Добавить в закладки
Международная команда астрономов обнаружила галактику, названную HD1, которая находится на расстоянии около 13,5 миллиардов световых лет от нас, сообщает Гарвард-Смитсоновский центр астрофизики (США). Открытие описано в Astrophysical Journal и Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters.
HD1 – очень яркий объект в ультрафиолетовом свете. Возможно, из-за того, что в HD1 звезды образуются с поразительной скоростью – более 100 звезд каждый год. Ученые предполагают, что галактика может быть домом для самых первых звезд во Вселенной, которые до сих пор никогда не наблюдались.
«Самая первая популяция звезд, сформировавшихся во Вселенной, была массивнее, ярче и горячее, чем современные звезды, – отмечают авторы работы.
– Если мы предположим, что звезды, образовавшиеся в HD1, являются первыми звездами, или звездами населения III, тогда свойства галактики было бы легче объяснить. Действительно, звезды населения III способны излучать больше ультрафиолетового света, чем обычные звезды, что может прояснить экстремальную ультрафиолетовую светимость HD1».
Сверхмассивная черная дыра – с массой примерно в 100 миллионов раз больше массы нашего Солнца – также может объяснить исключительную яркость HD1. Поскольку сверхмассивная черная дыра поглощает огромное количество газа, область вокруг нее может излучать фотоны высокой энергии.
Если верна вторая гипотеза, то это будет, безусловно, самая ранняя сверхмассивная черная дыра, известная человечеству, наблюдаемая ближе всего по времени к Большому взрыву.
HD1 была обнаружена после более чем 1200 часов наблюдений с помощью телескопов Subaru, VISTA, UK Infrared Telescope и космического телескопа Spitzer. Исследовательская группа вскоре снова будет наблюдать за HD1 – с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба, – чтобы проверить расстояние от Земли до объекта.
Если текущие расчеты окажутся верными, HD1 станет самой далекой и древнейшей из когда-либо зарегистрированных галактик.
[Фото: HARIKANE ET AL.]
Татьяна Матвеева
Галактика
первые звезды
ранняя всленная
сверхмассивная черная дыра
Самая далекая галактика
Источник:
pweb.cfa.harvard.edu
Информация предоставлена Информационным агентством «Научная Россия». Свидетельство о регистрации СМИ: ИА № ФС77-62580, выдано
Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций 31 июля 2015 года.
НАУКА ДЕТЯМ
Ученые открыли на Марсе активный мантийный плюм
19:00 / Астрономия, Геология
В Москве состоится IX Конгресс «Наука плюс бизнес»
18:30 / Наука и общество
В клинике КФУ внедрили инновационный способ удаления камней с помощью робота-ассистента
17:30 / Медицина
Российские ученые нашли способ очищать титановое сырье от примесей
17:07 / Инженерия, Новые технологии, Химия
«Фосфатная метка» оказалась важной для регуляции белка, мутация которого вызывает лейкоз
16:30 / Биология
ФИАН на Конгрессе молодых учёных
15:30 / Наука и общество, Физика
Композитные материалы на основе угольной золы помогут переработать радиоактивные отходы
14:30 / Химия, Экология
Новая химическая модель поможет точно рассчитать активность органических катализаторов
13:30 / Химия
Ученые выяснили, что ледниковый период VI века не был глобальным
12:30 / Климат, Науки о земле
В НГТУ НЭТИ разработали устройство, которое поможет врачам удаленно отслеживать состояние больных
11:30 / Медицина
Памяти великого ученого.
Наука в глобальном мире. «Очевиднное — невероятное» эфир 10.05.2008
04.03.2019
Памяти великого ученого. Нанотехнологии. «Очевидное — невероятное» эфир 3.08.2002
04.03.2019
Вспоминая Сергея Петровича Капицу
14.02.2017
Смотреть все
Почему рекордное изображение самой далекой звезды, которую мы когда-либо видели, НАСА имеет значение
В среду НАСА объявило об открытии, которое мы едва можем понять.
Космический телескоп Хаббл обнаружил звезду, масса которой по крайней мере в 50 раз превышает массу нашего Солнца, которая светится в несколько миллионов раз ярче и расположена так глубоко в космосе, что свет от нее достиг Земли за колоссальные 12,9 миллиардов лет. Он родился, когда возраст космоса составлял всего 7 процентов от нынешнего, и, с учетом непрерывного расширения Вселенной, в настоящее время находится на расстоянии 28 миллиардов световых лет от нас.
Этот мерцающий левиафан — самая дальняя и старейшая одиночная звезда, которую когда-либо видело человечество.
И после недолгих раздумий ученые дали космическому артефакту довольно трогательное имя: Эарендель, что на староанглийском означает «утренняя звезда».
«Изучение Эаренделя станет окном в эпоху Вселенной, с которой мы не знакомы, но которая привела ко всему, что мы знаем», — заявил астроном Университета Джона Хопкинса Брайан Уэлч. Уэлч является ведущим автором статьи, опубликованной в среду в журнале Nature, в которой описывается открытие Эаренделя.
Но прежде чем мы углубимся в то, как эта особенная звезда попала в поле нашего зрения и что она может рассказать нам о нашем прошлом, давайте рассмотрим Эарендель в перспективе для нашего простого смертного мозга.
Наше Солнце в 109 раз больше диаметра Земли, а Эарендель в 50-500 раз больше. Наше Солнце находится на расстоянии почти 93 миллионов миль (149 669 000 километров) от нас, но, несмотря на это расстояние, это единственная лампочка, способная освещать весь наш мир. Эарендель в миллионы раз ярче нашего Солнца.
Сравнение размеров Земли и Солнца. Ух ты.
НАСА
И, наконец, предыдущая звезда-рекордсмен по дальности, получившая название Икар и обнаруженная Хабблом в 2018 году, появилась, когда возраст Вселенной составлял примерно 30 процентов от нынешнего возраста; свету Икара потребовалось 9 миллиардов лет, чтобы добраться до нас. Эарендель намного (гораздо) более древний и далекий, чем даже это.
Вместе с Эаренделем мы рассматриваем свет, возникший сразу после Большого Взрыва — фотоны, которые путешествовали много тысячелетий, чтобы достичь человеческого глаза.
«Когда мы вглядываемся в космос, мы также оглядываемся назад во времени, поэтому эти наблюдения с чрезвычайно высоким разрешением позволяют нам понять строительные блоки некоторых из самых первых галактик», — Виктория Стрейт, астроном из Центра Космического Рассвета. в Копенгагене и соавтор исследования, говорится в заявлении.
Уэлч предложил метафору: «Мы как будто читали действительно интересную книгу, но начали со второй главы, и теперь у нас будет возможность увидеть, как все началось».
Фотографирование звезды на расстоянии 28 миллиардов световых лет
Звучит как басня.
Чтобы Хаббл увидел Эарендель, множество далеких галактик, которые должны идеально выровнять и деформировать ткань пространства и времени со сверхвысокой точностью.
«Обычно на таких расстояниях целые галактики выглядят как маленькие пятна, в которых свет от миллионов звезд смешивается», — объяснил Уэлч. Вот почему команда была удивлена, увидев единственную звезду, Эарендель, торчащую. Но там был Эарендель благодаря увлекательному явлению, называемому гравитационным линзированием. Вкратце, вот что это такое.
Согласно общей теории относительности Альберта Эйнштейна, пространство и время связаны как своего рода ткань. Сверхмассивные объекты в этой ткани, такие как планеты или черные дыры, заставляют ее трансформироваться или деформироваться внутрь.
Представьте себе, что вы ставите на батут пятидесятифунтовый груз; батут будет искривляться внутрь и образовывать кривую. Это та же идея.
Иллюстрация, показывающая, как искривляется ткань пространства и времени. Хотя, имейте в виду, это 2D-изображение. На самом деле это происходит в более высоких измерениях, которые нашему мозгу очень трудно понять.
НАСА/ЕКА/А. Фейлд и Л. Хустак (STScI)
И чем массивнее объект, тем больше кривая. Вот почему черные дыры известны как сливки искривляющего урожая. Но, тем не менее, Вселенная заполнена множеством этих кривых, потому что в ней много массивных объектов, а более мелкие объекты имеют тенденцию падать по этим кривым.
Например, люди предположительно посажены на Землю, потому что мы падаем по земной кривой — в терминах аналогии с батутом мы подобны однофунтовым гирям, падающим по пятидесятифунтовой кривой. Теория Эйнштейна говорит, что эта концепция падающих кривых — это то, что мы воспринимаем как гравитацию, но, возвращаясь к чуду Эаренделя, эти кривые также иногда мешают нашему взгляду на космическое пространство.
По сути, когда собираются вместе самые массивные космические тела, также известные как галактические скопления, содержащие миллиарды звезд и несколько черных дыр, также происходит сильное искривление. Этот сумасшедший варп достаточно силен, чтобы воздействовать на свет поблизости, тем самым искажая и усиливая свечение космических объектов поблизости.
Только человеческим глазом и телескопом, даже таким, как Хаббл, эти объекты слишком далеки или слабы, чтобы их можно было увидеть, но как только свет, освещающий их, проходит через кривую скопления, они становятся в фокусе. Это называется гравитационным линзированием, и именно так Уэлч и его коллеги заметили Эаренделя.
«Галактика, в которой находится эта звезда, была увеличена и искажена гравитационным линзированием в виде длинного полумесяца, который мы назвали Дугой Восхода», — сказал Уэлч.
Крупный план Эаренделя.
НАСА, ЕКА, Брайан Уэлч, Дэн Коу
Но, пожалуй, самым поразительным в этом открытии является то, что каждое скопление галактик на пути к Эаренделю ориентировалось таким образом, что искажало свет одиночной звезды и заставляло его выделяться в Арке Восхода .
НАСА называет это удачей.
Телескоп Джеймса Уэбба НАСА для изучения Эаренделя
Глядя в будущее, Эарендель является своего рода идеальным объектом для космического телескопа Джеймса Уэбба НАСА, который был запущен в конце прошлого года и является захватывающей попыткой агентства запечатлеть космос таким, каким он был сразу после большой взрыв. Он создан, чтобы исследовать вселенную через обширные временные рамки.
Машина вооружена высокоспециализированным набором инструментов, которые могут обнаруживать фотоны на расстоянии световых лет за световыми годами, сканировать на наличие возможной инопланетной жизни, скрывающейся в глубоком космосе, выяснять происхождение черных дыр и, что касается Эаренделя, исследовать чрезвычайно старые звезды в беспрецедентной детализации.
«С Джеймсом Уэббом мы сможем подтвердить, что Эарендель действительно всего лишь одна звезда, и в то же время количественно определить, к какому типу относится эта звезда», — Сьюн Тофт, руководитель Центра Космического Рассвета и профессор Нильса Бора.
института», — говорится в сообщении. Тофт участвовал в исследовании Эаренделя.
Космический телескоп Джеймса Уэбба в художественном исполнении.
NASA GSFC/CIL/Адриана Манрике Гутьеррес
Оборудование Уэбба может даже пролить свет на химический состав Эаренделя, который, по мнению исследователей, может быть самым важным из всех.
В то время, когда родился Эарендель, по словам исследовательской группы, Вселенная еще не была заполнена обычным набором тяжелых элементов, которые дают начало более близким к нам звездам — более молодым звездам. «Эарендель может быть первым известным примером раннего поколения звезд во Вселенной», — сказал Тофт, и «это предполагает, что Эарендель — редкая, массивная звезда с низким содержанием металлов», — сказал Дэн Коу, астроном из Научного института космического телескопа в Балтиморе. и соавтор исследования, говорится в заявлении.
Но по большому счету Уэбб вполне может быть на шаг впереди.
Если вы помните, когда телескоп взорвался, он оставил мир в порыве удивления, потому что он был готов ответить на вопросы, которые мы, возможно, даже не подумали задать, и найти объекты, о которых мы даже не могли мечтать. «С Уэббом мы можем увидеть звезды даже дальше, чем Эарендель, что было бы невероятно интересно», — сказал Уэлч. «Мы зайдем так далеко, как сможем.
«Я бы хотел, чтобы Уэбб побил рекорд расстояния Эаренделя».
Самая дальняя из известных науке звезд, обнаруженная телескопом Хаббл
Икар, чье официальное название MACS J1149+2223 Lensed Star 1, является самой далекой отдельной звездой, когда-либо наблюдаемой. Она видна только потому, что усиливается гравитацией массивного скопления галактик, расположенного примерно в 5 миллиардах световых лет от Земли.
Фотография предоставлена НАСА, ЕКА и П. Келли (Университет Миннесоты)
Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.
Ярко-голубой гигант по прозвищу Икар теперь является самой далекой звездой, которую когда-либо видели люди.
Звезда-сверхгигант (официальное название MACS J1149+2223 Lensed Star 1) находится более чем на полпути в наблюдаемой Вселенной. Оно намного больше нашего Солнца и в сотни тысяч раз ярче. Несмотря на его великолепие, потребовалось девять миллиардов лет, чтобы его сияющий свет достиг Земли.
Как это было видно?
Группа астрономов наблюдала за далекой сверхновой — взрывом смерти гигантской звезды — с помощью космического телескопа Хаббла, когда они увидели новую точку света.
Его свечение было усилено благодаря так называемому гравитационному линзированию. Это когда гравитация массивного небесного объекта действует как увеличительное стекло, преломляя и усиливая свет от объектов позади него.
В пяти миллиардах световых лет от Земли между нашей планетой и Икаром находится скопление галактик. Согласно модели, описанной на этой неделе в Nature Astronomy , Икар увеличился, когда звезда в этом галактическом скоплении переместилась перед более далекой звездой, увеличив ее яркость в 2000 раз по сравнению с ее фактической яркостью.
«Источник не нагревается; он не взрывается. Свет только усиливается. И это то, что вы ожидаете от гравитационного линзирования», — говорит в пресс-релизе руководитель исследования Патрик Келли из Университета Миннесоты, Twin Cities.
Он добавил, что Икар как минимум в сто раз дальше ближайшей ближайшей звезды, по крайней мере среди тех, что еще не погибли ослепляющей взрывной смертью. Ученые наблюдали галактики на больших расстояниях, но не смогли выделить отдельные звезды.
Что это значит?
В исследовании отмечается, что Икар станет отправной точкой для изучения астрономами эволюции звезд с помощью гравитационного линзирования.
Ученые в целом согласны с тем, что рождение Вселенной, какой мы ее знаем, или Большой взрыв, произошло около 13,8 миллиардов лет назад. Икар настолько стар, что свет, наблюдаемый Хабблом, был сгенерирован, когда Вселенной было всего 30 процентов от ее нынешнего возраста.
Яркое свечение Икара также помогает астрономам проверять гипотезы о темной материи — неуловимом материале, который, как считается, составляет большую часть массы Вселенной.