9.2K
Наблюдения за галактикой MACS1149-JD1, расположенной на расстоянии 13,28 миллиардов световых лет от Земли, показали четкие линии кислорода, которые указывают на присутствие в ней звезд второй популяции и позволяют предположить, что звездообразование во Вселенной началось на неожиданно ранней стадии – спустя 250 миллионов лет после Большого Взрыва. Результаты исследования представлены в журнале Nature.
«Это открытие раздвигает границы наблюдаемой Вселенной. Я был настолько потрясен, когда мы получили сигнал в линии кислорода с такого расстояния, что всю следующую ночь не смог заснуть, а когда мне это удалось, сигнал мне приснился», – рассказывает Такуя Хашимото, ведущий автор исследования из Университета Саньо в Осаке (Япония) и Национальной астрономической обсерватории Японии.
Считается, что в течение определенного периода после Большого Взрыва во Вселенной не было кислорода: он появился в результате процессов синтеза в недрах первых звезд и потом, когда они умирали, рассеивался в пространстве. Обнаружение этого элемента в MACS1149-JD1 указывает на то, что в ней уже прошел первый этап звездообразования, и более раннее поколение звезд произвело кислород, который в период наблюдения на телескопе ALMA уже наполнял галактику.
Но когда же происходило образование этих ранних звезд? Чтобы выяснить это, исследователи реконструировали историю MACS1149-JD1 по инфракрасным данным, полученным космическими телескопами «Hubble» и «Spitzer». Они обнаружили, что наблюдаемую яркость галактики хорошо объясняет модель, в соответствии с которой начало звездообразования относится к эпохе спустя всего 250 миллионов лет после Большого Взрыва.
«Модель показала, что формирование звезд в MACS1149-JD1 в какой-то момент остановилось, а затем возобновилось в эпоху наблюдений ALMA. Похоже, что первая вспышка звездообразования выдула газ из галактики, оставив ее без строительного материала, но затем газ вернулся, повторно дав старт этому процессу. Свет массивных новорожденных звезд второго поколения ионизировал кислород, излучение которого мы обнаружили», – пояснил Такуя Хашимото.
Вдобавок к излучению кислорода, зарегистрированному на ALMA, более слабая водородная эмиссия была замечена на VLT. Расстояние до галактики, определенное по этим наблюдениям, согласуется с тем, которое было получено по линии кислорода.
«С этим открытием нам удалось достичь самой ранней фазы истории звездообразования. Мы стремимся найти кислород в еще более отдаленных частях Вселенной и расширить горизонт человеческих знаний», – заключил Такуя Хашимото.