Астрономы впервые увидели строительные блоки галактик так подробно, заглянув в эпоху, когда Вселенной было всего миллиард лет. Большая программа ALMA под названием CRISTAL исследовала холодный газ, пыль и звездные скопления в 39 типичных галактиках, в которых интенсивно рождаются звезды, раскрывая механизмы их формирования.
Расшифровка невидимых структур
«Уникальная чувствительность и разрешающая способность ALMA позволили нам рассмотреть внутреннее строение этих ранних галактик с небывалой детализацией», — подчеркивает руководитель исследования CRISTAL Родриго Эррера-Камус. Команда использовала специфическое излучение ионизированного углерода ([CII]), которое служит маркером холодного межзвездного газа и пыли. Совместив эти данные ALMA с инфракрасными изображениями телескопов James Webb и Hubble, ученые создали подробные карты межзвездной среды каждой галактики.
Исследование, опубликованное в Astronomy & Astrophysics, выявило несколько важных закономерностей. Большинство галактик демонстрировали рождение звезд в гигантских скоплениях размером в тысячи световых лет, показывая, как формируются звездообразующие зоны. Некоторые галактики уже имели признаки вращения — ранние дискообразные структуры, зародыши будущих спиральных галактик. Излучение [CII] часто простиралось далеко за пределы видимых светил, указывая на наличие огромных резервуаров холодного газа, пригодного для будущего звездообразования или утекающего через звездные ветры.
Проект доказал, что ALMA способна раскрывать внутреннюю структуру и динамику галактик даже в очень далеком прошлом, демонстрируя их эволюцию и процессы звездообразования.
Две загадочные галактики
Две галактики из проекта CRISTAL оказались особенно необычными. В CRISTAL-13 массивные облака пыли полностью закрывают видимый свет новорожденных звезд. Только ALMA, наблюдая в миллиметровом диапазоне, смогла «увидеть» сквозь эту завесу и раскрыть скрытые структуры.
CRISTAL-10 оказалась еще более загадочной: ее излучение [CII] аномально слабое по сравнению с инфракрасной яркостью. Эта редкая особенность, обнаруженная только в чрезвычайно затмеваемых галактиках (как соседняя Arp 220), указывает на экстремальные условия или необычный источник энергии в ее недрах.
Новое окно в прошлое Вселенной
Исследование CRISTAL значительно углубляет наше понимание того, как формировались первые галактики и звезды. Оно дает беспрецедентный взгляд на распределение холодного газа — топлива для звездообразования — и показывает разнообразие структурных компонентов, которые в конечном итоге привели к возникновению галактик, наблюдаемых нами сегодня. ALMA продолжает быть ключевым инструментом для изучения древнейших этапов космической истории.
Ранее мы сообщали о том, как телескоп ALMA обнаружил экзопланету, формирующую спутники.
По материалам phys.org
