Ученые нашли карликовые галактики, участвовавшие в реионизации ранней Вселенной. В этом им помог спектрограф NIRSpec, установленный на космическом телескопе James Webb.
Карликовые галактики
Используя беспрецедентные возможности космического телескопа NASA/ESA/CSA James Webb, международная команда ученых получила первые спектроскопические наблюдения самых слабых галактик в течение первого миллиарда лет существования Вселенной. Эти новые результаты продемонстрировали, что маленькие карликовые галактики когда-то были мощными источниками высокоэнергетического излучения.
Исследование эволюции ранней Вселенной является важным аспектом современной астрономии. Многое еще предстоит понять о периоде ранней истории Вселенной, известном как эпоха реионизации. Это был период темноты без звезд и галактик, заполненный густым туманом водородного газа, пока первые звезды не ионизировали газ вокруг себя, и свет не начал проникать сквозь него.
Астрономы потратили десятилетия, пытаясь определить источники, которые издавали достаточно мощное излучение, чтобы постепенно рассеять водородный туман, покрывавший раннюю Вселенную. Международная команда астрономов использовала эффект гравитационного линзирования объекта Abell 2744, также известного как скопление Пандоры, чтобы исследовать источники периода реионизации Вселенной.
Обнаружение слабых галактик в ранней Вселенной
Гравитационное линзирование увеличивает и искажает вид далеких галактик, поэтому они выглядят совсем не так, как те, что на переднем плане. Звездные системы могут иметь вид ярких дуг и пятен, однако их спектр сохраняется.
Эффект увеличения позволил команде изучить очень отдаленные источники света за пределами Abell 2744, обнаружив восемь чрезвычайно слабых галактик, которые в противном случае были бы невидимы даже для JWST. Исследователи обнаружили, что эти слабые галактики являются мощными источниками. Они в четыре раза мощнее, чем считалось до сих пор. Это означает, что большинство фотонов, которые реионизировали Вселенную, вероятно, пришли из этих карликовых галактик.
Чтобы прийти к такому выводу, команда сначала соединила данные сверхглубоких изображений JWST с дополнительными изображениями Abell 2744 с космического телескопа Hubble, чтобы отобрать чрезвычайно слабые галактики-кандидаты в эпоху реионизации. После этого с помощью спектрографа ближнего инфракрасного диапазона NIRSpec было проведено исследование характеристик излучения от удаленных объектов.
Это впервые, когда ученые надежно измерили плотность этих слабых галактик, и они успешно подтвердили, что являются самой многочисленной популяцией в эпоху реионизации. Также впервые была измерена ионизирующая мощность этих звездных систем, что позволило астрономам определить, что они производят достаточно энергичное излучение для ионизации ранней Вселенной.
Будущие наблюдения GLIMPSE
В будущей программе наблюдений JWST под названием GLIMPSE ученые получат самые глубокие наблюдения неба за всю историю. Нацелившись на другое скопление галактик, названное Abell S1063, ученые надеются обнаружить еще более слабые галактики в эпоху реионизации, чтобы проверить, является ли эта популяция репрезентативной для крупномасштабного распределения галактик.
Поскольку эти новые результаты основаны на наблюдениях, полученных в одном поле, ученые отмечают, что ионизационные свойства слабых галактик могут выглядеть иначе, если они находятся в сверхплотных регионах. Поэтому дополнительные наблюдения в другой области могут дать сведения, которые помогут проверить эти выводы.
Наблюдения GLIMPSE также помогут астрономам исследовать период, известный как Космический рассвет, когда Вселенной было всего несколько миллионов лет. Это улучшит наше понимание появления первых галактик во Вселенной.
По материалам phys.org
Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!
Присоединяйтесь: https://t.me/ustmagazine
