Науковці вивчають скупчення галактик SPT2349-56, яке ми бачимо таким, яким воно було в часи молодості Всесвіту. Вони знайшли у ньому велетенську хмару водню. Вочевидь, вона живить процеси зореутворення, які відбуваються там.
Скупчення галактик
Астрономи за допомогою Атакамської великої міліметрової / субміліметрової решітки (ALMA), а також додаткових даних з експерименту Atacama Pathfinder Experiment (APEX), виявили напрочуд великий запас молекулярного газу в протоскупченні галактик, відомому як SPT2349-56. Це протоскупчення, розташоване приблизно на відстані 12 млрд світлових років, є областю раннього Всесвіту, де скупчення галактик тільки починає формуватися.
Скупчення галактик є найбільшими структурами у Всесвіті, й розуміння їхнього формування є головною метою науковців. Протоскупчення, такі як SPT2349-56, пропонують унікальне вікно в цей процес, дозволяючи астрономам спостерігати за галактиками, коли вони об’єднуються у щільному середовищі.
Це нове дослідження під керівництвом Дажі Чжоу з Університету Британської Колумбії, опубліковане в журналі The Astrophysical Journal Letters, зосереджується на молекулярному газі в SPT2349-56. Молекулярний газ, насамперед водень, є сировиною для зореутворення, яке відіграє вирішальну роль в еволюції галактик.
Основні висновки дослідження
Відсутній газ. Порівнюючи спостереження з конфігурації ALMA з високою роздільною здатністю з даними з меншою роздільною здатністю, отриманими з Атакамської компактної решітки (ACA) та APEX, команда виявила значну кількість молекулярного газу, який був «невидимим» на зображеннях ALMA з високою роздільною здатністю. ACA виявив на 75% більше CO, ніж сума окремих джерел, виявлених на даних ALMA з високою роздільною здатністю.
Розширений резервуар. Відсутній газ — це не просто кілька слабких, невиявлених галактик. Натомість це, схоже, дифузний резервуар газу, поширений по всьому протоскупченню.
Паливо для спалахів зірок. Цей прихований резервуар газу може бути ключем до розуміння інтенсивної активності зореутворення, що спостерігається в SPT2349-56. Наявність такої кількості додаткового газу збільшує запас палива для зореутворення, а це означає, що загальний час виснаження перевищить 400 мільйонів років.
Прото-внутрішньокластерне середовище. Команда припускає, що цей розширений газ може бути попередником гарячого дифузного газу, відомого як внутрішньокластерне середовище, яке заповнює зрілі скупчення галактик.
«Це відкриття підкреслює потужність ALMA, особливо коли він використовується в декількох конфігураціях», — говорить Чжоу. «Спостереження з високою роздільною здатністю дозволили нам точно визначити окремі галактики, тоді як дані з нижчою роздільною здатністю відкрили ширшу картину — розширений газ, який з’єднує ці галактики і живить їхнє зореутворення».
Екстремальне зореутворення у скупченні галактик
SPT2349-56 — це екстремальна система, яка утворює зорі приблизно в 10 000 разів швидше, ніж наш Чумацький Шлях, але при цьому має порівнянний розмір, і ці спостереження підштовхнули науковців до розуміння формування та еволюції галактик. Жодна симуляція чи модель формування галактик раніше не передбачала такої надмірної густини газу.
Ці результати також свідчать про те, що спостереження ALMA з високою роздільною здатністю, хоч і чудово підходять для вивчення окремих галактик, можуть пропустити значний компонент газу в цих ранніх скупченнях. Відсутній газ може перебувати в навкологалактичному середовищі (НГС) або в попередньо нагрітому прото-внутрішньокластерному середовищі (прото-ВКС).
Майбутні дослідження з використанням усіх можливостей ALMA, включно з компактними конфігураціями решітки, матимуть вирішальне значення для повної характеристики цього прихованого газового резервуара і розуміння його ролі у формуванні скупчень галактик.
За матеріалами phys.org
