Ранняя Вселенная: впервые удалось определить размеры реликтовых галактик
Одна из самых важных задач современной астрофизики и космологии - постараться с помощью крупнейших телескопов и новейших компьютерных методов разглядеть объекты на самом краю Вселенной и тем самым вернуться назад во времени к тому моменту, когда молодые галактики только начинали объединяться в первые скопления и когда формировалась самая первая генерация звезд - звезды без планет в окружении водорода и гелия. Ключевой вопрос, который весьма волнует астрономов уже несколько десятилетий: по прошествии какого времени после Большого взрыва скопления первых звезд стали приобретать привычную нам форму галактик?
Астрономы Израиля и США Реннан Баркана (Rennan Barkana) из Университета Тель-Авива и Ави Лёб (Avi Loeb) из Гарвард- Смитсоновского астрофизического центра (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) нашли первое прямое подтверждение тому, что по крайней мере некоторые галактики размером с Млечный путь уже успели сформироваться, когда Вселенной от роду было меньше миллиарда лет.
Чтобы узнать о ранней Вселенной, астрономы изучали самые удаленные от нас объекты - квазары, свет от которых доходит до Земли порой спустя многие миллиарды лет. Квазары (общепринятое название для этих квазизвездных монстров) - самые яркие из известных астрономических объектов, ядра галактик. Причина их мощнейшей светимости, как полагают, кроется в супермассивных черных дырах, которые они в себе содержат. Черная дыра выступает в качестве центрального "генератора" квазара, поглощая огромное количество газа и высвобождая при этом гигантское количество излучения, превращаясь в своеобразный маяк, видимый за миллиарды световых лет.
Изучение близлежащих галактик показало, что масса черных дыр, составляющих их центр, обычно коррелирует с массой всего вещества, из которого состоит галактика. То есть крупные галактики имеют в своем центре гигантские черные дыры, в то время как небольшие галактики довольствуются "маленькой" черной дырой. Астрономы ожидали, что то же самое будет истинно и для наиболее удаленных черных дыр из ранней Вселенной, но никакого прямого доказательства этому до последнего времени получено не было.
Баркана и Лёб изучали спектры квазаров - интенсивности их излучения при различных длинах волн. Астрономы обратили внимание на любопытную особенность: некоторые квазары имели характерный "двугорбый" профиль в своих спектрах. Созданная компьютерная модель позволила объяснить эту спектральную особенность результатом поглощения части излучения межгалактическим водородом. Это можно использовать, чтобы вычислить массу самой галактики, невидимой иначе для наших современных телескопов. Баркана и Лёб сделали вывод, что те два квазара, что они исследовали и для которых были получены детальные спектры, являются ядрами галактик столь же массивных, как и наш Млечный путь. Впервые масса реликтовой галактики была непосредственно измерена.
Источники:
First Milky Ways Found At Edge Of Universe - Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics
Mystery Matter Helped Build First Galaxies, Study Suggests - Space.com
Иллюстрация:
Смоделированная структура ранней Вселенной. Первые галактики размером с Млечный путь, обнаруженные Реннаном Барканой и Ави Лёом, выглядят как яркие пятна в вершинах этих своеобразных галактических нитей. С сайта cfa-www.harvard.edu
Статьи по теме
Вселенная во власти "темной энергии": новое доказательство
Наблюдения за отдаленными квазарами показывают, что основная часть энергии во Вселенной содержится в форме таинственной "темной энергии". Долгое время считалось, что модель расширяющейся Вселенной, по крайней мере, на современном ее этапе, позволяет обойтись без этой новой сущности.
Ранняя Вселенная: впервые удалось определить размеры реликтовых галактик
Астрономы Израиля и США нашли первое прямое подтверждение тому, что по крайней мере некоторые галактики размером с Млечный путь уже успели сформироваться, когда Вселенной от роду было меньше миллиарда лет. На иллюстрации - смоделированная структура ранней Вселенной. Первые галактики размером с Млечный путь выглядят как яркие пятна в вершинах этих своеобразных галактических нитей.
Впервые удалось измерить скорость гравитации
Впервые с приемлемой точностью удалось измерить скорость гравитации. Измерялось небольшое видимое изменение позиции квазара, вызванное изгибом пути радиоволн от этого источника в поле тяготения Юпитера. Результат важен с точки зрения "закрытия" некоторых вариантов современных теорий и поддержки других - он связан с космологическими теориями множественных вселенных и так называемой теории струн или суперструн.
Найдена пара гигантских черных дыр, обреченных слиться в межгалактическом катаклизме
Ядро галактики NGC 6240 представляет собой систему из двух супермассивных коллапсаров, и в будущем ей грозят серьезные потрясения. Это доказали немецкие астрономы из Института внеземной физики имени Макса Планка с помощью орбитальной рентгеновской обсерватории "Чандра". Открытие подтверждает теории формирования супермассивных черных дыр.
Мерцающие квазары и кокон вокруг Солнечной системы
Эффект мерцания квазаров происходит благодаря тонкому слою межзвездного материала, расположенному в 70 световых годах от Земли. В этот своеобразный пузырь или кокон помещена не только вся Солнечная система, но и несколько ближайших звезд. Возможно, это давний остаток некой вспыхнувшей в этом районе сверхновой. Этот гигантский космический "пузырь" поляризует радиоволны, идущие от квазара к Земле.
Доказано существование массивной черной дыры в центре Галактики
Группе германских астрономов удалось показать, что в Галактическом центре расположен один-единственный сверхплотный и сверхмассивный объект - не что иное, как черная дыра. Определенность позволили внести наблюдения за движением звезды, которую исследователи условно обозначили как S2.
Капли сверхплотного кваркового вещества прошивают Землю насквозь
Исследователи выявили два сейсмических события, которые, как они считают, могли быть вызваны исключительно проходом сквозь Землю кварковой материи - формы вещества, до сих пор не обнаруженной в экспериментах. Впрочем, есть свидетельство того, что такая странная кварковая материя встречается в космосе, среди некоторых экзотических звезд.
Обнаружена первая реликтовая звезда - едва ли не ровесница Вселенной
Международная группа исследователей обнаружила в нашей Галактике реликтовую звезду, сохранившуюся с самых ранних времен существования нашей Вселенной. Доказательством ее древности служит рекордно низкое содержание металлов в ее атмосфере.