Первые звезды в первых галактиках
"Спитцер" работает в инфракрасном диапазоне, на длинах волн от 3 до 8 микронов (1 микрон = 1/1000 мм), вне оптического диапазона
Британские и американские астрономы использовали космические телескопы NASA "Спитцер" (Spitzer) и "Хаббл" (Hubble) для того, чтобы уловить свет, дошедший до нас от первых звезд, сформировавшихся в самых удаленных от Земли уголках Вселенной. О новых свидетельствах необычайно раннего появления во Вселенной первых полноценных галактик и звезд рассказал доктор Эндрю Банкер (Andrew Bunker) из Университета города Эксетера (Astrophysics, University of Exeter) на встрече британского Королевского астрономического общества (RAS National Astronomy Meeting 2005) в Бирмингеме.
Первоначально с помощью данных "Хаббла" были идентифицированы те отдаленные галактики, что подходили для дальнейшего изучения. Затем анализировались архивные изображения, полученные в инфракрасном диапазоне "Спитцером". Эти снимки, добытые по ходу реализации проекта так называемого Глубокого обзора Великих Обсерваторий (Great Observatory Origins Deep Survey - GOODS) и "Ультраглубокой области" (Ultra Deep Field - UDF) "Хаббла", охватили часть Южного полушария неба, расположенную в районе созвездия Печь.
Заполняющие пространство между удаленными галактиками и нами газовые облака поглощают свет, который звезды испускают в оптическом диапазоне (т.е. свет, видимый невооруженным глазом), и не дают ему достичь Земли, однако инфракрасное излучение от этих звезд все же может к нам добраться - и именно инфракрасные "цвета" звезд позволили исследователям измерить расстояния до этих галактик. Факт их экстремальной удаленности был подтвержден спектрометрами 10-метровых телескопов "Кек" (Keck) на Гавайях, крупнейших в мире оптических телескопов.
Спектры "Кек" показали, что красные смещения этих галактик находятся в районе 6, а это означает, что свет оттуда до нас шел приблизительно 13 миллиардов лет. Телескопы демонстрируют то, какими галактики были, когда Вселенной не исполнилось еще и миллиарда лет, а до появления Земли и Солнца тогда оставалось ждать еще восемь миллиардов лет.
Следующий шаг позволил больше узнать о звездах в пределах этих самых отдаленных галактик, старейшие из которых появились тогда, когда Вселенной было 300 миллионов лет отроду. "Кажется, что в нескольких случаях эти ранние галактики оказались почти столь же массивными, как и те галактики, что мы видим вокруг себя сегодня, а это не очень-то вяжется с теориями, согласно которым галактики рождаются совсем маленькими и растут, сталкиваясь и сливаясь с другими галактиками", - сказал доктор Марк Лэйси (Mark Lacy) из Научного центра "Спитцера".
"Весьма загадочным можно считать то обстоятельство, что данные галактики выглядят уже состарившимися в тот момент, когда возраст Вселенной составлял лишь приблизительно 5 процентов от ее нынешнего возраста, - комментирует также профессор Калифорнийского технологического института (Caltech) Ричард Эллис (Richard Ellis). - Это означает, что в истории Вселенной звездообразование должно было начаться чрезвычайно рано - ранее, чем считалось до сих пор".
Свет от первых звезд, которые зажглись в такую рань, возможно, позволил досрочно завершиться так называемым "темным векам" в истории ранней Вселенной. Он также послужил толчком к началу процессов переионизации, в результате которых газ между галактиками стал пропускать свет. По уточненным данным, "темные века" закончились где-то между 200 и 500 миллионами лет после Большого взрыва, в эпоху рождения первых звезд.
Источники:
Old Stars Seen in the Early Universe: British and US Astronomers use new Spitzer Space Telescope to see light from old stars in the most distant galaxies yet - Royal Astronomical Society Press Notice
First Stars Seen In Distant Galaxies - RAS National Astronomy Meeting 2005 & UK Solar Physics Meeting
Spitzer Imaging of i'-drop Galaxies: Old Stars at z~6 - arXiv
Обсудить
Статьи по теме
Первые звезды в первых галактиках
Британские и американские астрономы использовали космические телескопы "Спитцер" и "Хаббл" для того, чтобы уловить свет, дошедший до нас от первых звезд, сформировавшихся в самых удаленных от Земли уголках Вселенной.
В Антеннах нашли спусковой крючок
Инфракрасный космический телескоп ISO заснял раннюю стадию столкновения между двумя галактиками, носящими название "Антенны". Получено первое прямое свидетельство того, что ударные волны, произведенные столкновениями галактик, способны приводить к формированию новых звезд.
Рекордная сдача звездного "металлолома"
Европейским астрономам удалось выявить самую богатую гелием группу звезд из всех, что до сих пор были исследованы. Эти звезды входят в состав шарового скопления Омега Центавра.
Возможность открытия темной энергии была упущена в 70-х годах прошлого века
Открытие таинственной темной энергии, которая служит причиной ускоренного расширения Вселенной, произошло в 90-х годах прошлого века в результате изучения взрывов удаленных сверхновых определенного типа. Однако теперь выясняется, что свидетельства существования темной энергии у астрономов имелись по крайней мере тридцать лет назад.
Найдены "голые" галактики, лишенные "шубы" из темной материи
Три "голые" галактики, не окруженные темной материей, были найдены международной группой астрономов. Открытие наносит серьезный удар по убеждению, долгое время царившему в умах астрофизиков, согласно которому все галактики окружены скрытыми "темными" ореолами. Ученые приходят к мысли, что некий таинственный фактор в эволюции галактик "раздевает" их, лишает темного вещества.
Гравитационная линза показывает сердце отдаленной галактики
В настоящее время известно уже множество примеров наблюдений галактик, действующих подобно "гравитационным линзам". Лучи света, проходя рядом с ними, отклоняются мощным гравитационным полем. За счет такого "линзирования" на небе появляется несколько дополнительных видимых изображений какого-нибудь отдаленного объекта, расположенного за такой галактикой - например, это может быть яркий квазар. Теперь астрофизики раскрыли важную тайну, связанную с этим феноменом.
Галактики, проевшие дырки в космосе, устроили Космический Ренессанс
Астрономы в очередной раз обнаружили наиболее отдаленную галактику из всех, известных на настоящий момент. Она находится от нас на расстоянии приблизительно 13,2 миллиарда световых лет. Излучение от этой галактики, именуемой Abell 1835 IR1916, доносит до нас информацию о Вселенной, которой было только 3 % от ее теперешнего возраста. Этот свет был испущен спустя примерно 470 миллионов лет после Большого взрыва и может рассказать нам о том, как формировались первые галактики после "темных веков", имевших место в истории ранней Вселенной.
"Хаббл" и пара телескопов "Кек" нашли галактику, знаменующую конец "темных веков"
Международная группа астрономов обнаружила новую "рекордную" по удаленности от нас галактику во Вселенной. Расположенная приблизительно в 13 млрд световых лет от Земли, она выглядит такой, какой была спустя всего лишь 750 млн лет после Большого взрыва, когда Вселенной исполнилось только 5 % от ее нынешнего возраста. "Ископаемая" галактика была идентифицирована объединенными усилиями космического телескопа "Хаббл" и пары телескопов Кек на Гавайях. Кроме земной и околоземной техники астрономам на помощь также пришел эффект естественной "космической гравитационной линзы", которая усилила яркость отдаленного объекта.
Одинокие галактики стесняются обнажаться
Открытие в 2003 году трех "голых" галактик - то есть не окутанных "шубой"-гало из темной материи - вызвало большое оживление в среде астрофизиков и инициировало немедленные попытки найти другие подобные объекты. Однако новые детальные исследования изолированных галактик в рентгеновском диапазоне не привели к подтверждению новой теории, согласно которой галактики могут формироваться или эволюционировать множеством разных способов.
Сколько годков Галактике
Получена важная информация о возрасте Млечного пути. Новая оценка основана на измерении уровня бериллия-9 в древнейших звездах шаровых скоплений - спутников нашей Галактики. Таким образом выяснилось, что она существует уже около 13,6 миллиарда лет (плюс-минус 800 миллионов).
Найден таинственный новый компаньон Млечного пути
С помощью программы Слоановского цифрового обзора неба удалось выявить ранее никем не замеченную группу звезд. Эти данные могут пролить новый свет на историю формирования звездного ореола Млечного пути, а также разрешить загадку с предсказанием модели преобладания во Вселенной так называемого "холодного темного вещества".
Первые звезды не были одиноки: астрономы нашли небывало древнюю планету
Астрономы нашли самую древнюю и самую далекую из всех известных на сегодняшний момент планет. Она движется по орбите вокруг двойной квазизвездной системы в созвездии Скорпиона на расстоянии 5 600 световых лет от Земли. Новое открытие дарит нам надежду, что и в нашей Галактике формирование планет, возможно, началось гораздо раньше, чем о том говорят современные теории, а своими планетными системами при этом обладают едва ли не все звезды.
В ранней Вселенной все звезды были лишены планет
Новые исследования показали, что первые звезды солнечного типа были всего лишь одинокими плазменными шарами, двигающимися по Вселенной, лишенной планет и уж тем более жизни. Эти звезды рождались, развивались и погибали в условиях бесплодной, безжизненной изоляции, однако со временем они помогли Вселенной измениться, они ответственны за синтез тяжелых элементов вроде углерода и кислорода, которые в конечном счете и привели к появлению первых планет, подобных нашей Земле.
Основу для земной жизни дал редкий тип звезд
Группа астрономов из Университета Толедо обнаружила спектральные подписи самых сложных молекул из всех, найденных к настоящему времени в космическом пространстве. Это открытие дало ученым указание, где нужно искать возможную "фабрику" органического вещества. Происхождение стандартных блоков жизни связывают теперь с редким типом углеродных звезд.
Черные дыры - источник жизни
Всем известно, что черные дыры несут с собой смерть, однако американские астрономы обнаружили, что эти зловещие монстры способны также давать и начало новой жизни, способствуя образованию новых звезд. Более того, индуцированное релятивистскими "джетами" (струями) формирование звезд, возможно, играло важнейшую роль при появлении первых галактик в ранней Вселенной.
Жизнь в Галактике сберегли звездные мятежники
Группа европейских астрономов выяснила, что многие звездные соседи нашего Солнца движутся по очень необычным маршрутам между спиральными рукавами Млечного пути. Согласно новому исследованию, наши звездные окрестности - это перекресток звездных дорог, где сливаются различные потоки звезд, прибывающих с разных направлений. Некоторые из этих звезд, содержащих свои планетные системы, могут на самом деле оказаться иммигрантами из бурного центрального региона нашей Галактики.
Смерть запрещенного барабанщика: впервые следы гамма-всплеска найдены в нашей Галактике
Комбинация данных, полученных от "Чандры", с наблюдениями в инфракрасном диапазоне, проведенными в обсерватории Паломар, позволила обнаружить остатки одного из самых катастрофических взрывов, случившихся в пределах нашего Млечного пути. Следы подобного явления в нашей Галактике удалось идентифицировать впервые, а сама вспышка произошла несколько тысяч лет назад.
Найдено самое древнее скопление галактик
Процесс формирования первых скоплений галактик начался спустя всего лишь один миллиард лет после Большого взрыва. Это новое открытие, сделанное японскими учеными, не только серьезно отодвигает в глубь начальных эпох возраст самого раннего из известных галактических скоплений, но и показывает, что крупнейшие астрономические объекты во Вселенной начали образовываться сразу же, как только появились первые звезды и недооформившиеся галактики.
Открыт самый мелкий спутник Млечного пути
Астрономам, занимающимся анализом данных от автоматизированного Слоановского цифрового обзора неба, удалось добавить к "контингенту" карликовых галактик Млечного пути очень "мелкий" тринадцатый спутник.
Тайна гигантских галактических пузырей
Таинственные гигантские космические "пузыри"-"блобы", которые раньше считались просто исполинскими межзвездными облаками, ничего кроме газа внутри себя не содержащими, на самом деле заключают в своей сердцевине сталкивающиеся и сливающиеся группы сверхъярких галактик.
Найден первородный газ ранней Вселенной
Небольшая галактика, что расположена в 16 миллионах световых лет от Земли, окружена огромным газовым диском из атомарного водорода. Содержимое этого диска никогда не участвовало в процессах формирования звезд и таким образом может считаться тем самым исконным материалом, что остался неизменным с древнейших времен, когда только начинали появляться галактики.
Темная энергия: астрономы узнали время "космического рывка" в истории Вселенной
Адам Рисс и его коллеги с помощью космического телескопа "Хаббл" наблюдали 6 вспышек от отдаленных сверхновых, которые взорвались приблизительно 9-11 млрд лет назад. Выяснилось, что свет от этих взрывов был менее ярок, чем ожидалось, исходя из их красных смещений и современных темпов расширяющейся Вселенной, это доказывает, что расширение Вселенной в те отдаленные времена замедлялось. А вот момент, когда сила темной энергии преодолела гравитацию, положил начало все ускоряющемуся расширению нашей Вселенной, которое продолжается до сих пор.
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.
Взрывающаяся галактика загрязняет Вселенную
Галактика, обозначаемая как M82, когда-то опасно сблизилась со своим соседом, и их "страстные объятия" вылились в серию взрывов и активизацию процессов формирования новых звезд, при этом факелы из раскаленного газа были выброшены на десятки тысяч световых лет в окружающее межгалактическое пространство. Теперь группа британских и американских астрономов сумела рассмотреть эти газовые облака - они выглядят как мощный поток пены, исторгнутый из какого-нибудь пожарного брандспойта.
После Большого взрыва свет не спешил "отделяться от тьмы"
Во времена одного из самых ранних периодов своей истории Вселенная была почти вся сплошь "затянута" туманом из атомов водорода и гелия. Даже яркое ультрафиолетовое излучение самых первых звезд в новорожденных галактиках не могло пробиться через эту всепоглощающую завесу из газа, что дало астрономам повод назвать эту космическую эру "темными веками". Только по прошествии сотен миллионов лет первородные звезды смогли постепенно разогреть и ионизировать окружающий газ, преобразовав непроницаемый океан космоса в современное прозрачное космическое пространство. Возможно даже, что переионизация протекала в ходе двух различных фаз, связанных с первым и вторым поколениями звезд.
"Хаббл" показывает неприличные картинки и интимные моменты из жизни звезд и планет
Тройка исполинских взаимно пересекающихся темных шлейфов из межзвездной пыли превратила так называемую Трехраздельную туманность в одно из самых узнаваемых и поражающих воображение звездных образований на ночном небе. Полосы пыли, вырисовывающиеся на фоне пылающего газа, эффектно подсвечиваются лучами юных звезд, едва вышедших из своей звездной колыбели.
"Спитцер" прислал на Землю "валентинку" с новорожденными
Романтически настроенные астрономы, работающие с новым космическим телескопом NASA по имени "Спитцер", посвятили новую картинку скопления новорожденных звезд, имеющего форму бутона розы, межзвездному Дню святого Валентина. Эти яркие молодые звезды входят в туманность NGC 7129 и расположены на расстоянии 3300 световых лет от Земли в созвездии Цефея.
Вселенная взрывается чаще, чем ожидалось
Космический телескоп Swift, запущенный NASA в ноябре 2004 года, "открыл" свои глаза и теперь успешно проводит наблюдения за самыми мощными взрывами во Вселенной. Менее чем за месяц ему уже удалось определить точные параметры 9 гамма-всплесков - это даже больше, чем ожидали сами астрономы.
Новости по теме
