Лучшее наблюдательное свидетельство звезд первого поколения во Вселенной: VLT обнаруживает CR7, самую яркую далекую галактику, и признаки звезд населения III

Эти звезды населения III были бы огромными — в несколько сотен или даже тысяч раз массивнее Солнца — пылали горячими и преходящими — взрывались как сверхновые всего через два миллиона лет. Но до сих пор поиск физических доказательств их существования был безрезультатным [2].

Команда под руководством Дэвида Собрала из Института астрофизики и космических наук, факультета наук Лиссабонского университета в Португалии и Лейденской обсерватории в Нидерландах теперь использовала Очень большой телескоп ESO, чтобы заглянуть в древнюю Вселенную. до периода, известного как реионизация, примерно через 800 миллионов лет после Большого взрыва. Вместо того, чтобы проводить узкое и глубокое исследование небольшой области неба, они расширили свой кругозор, чтобы произвести самый широкий обзор очень далеких галактик, который когда-либо предпринимался.Их обширное исследование было проведено с использованием VLT с помощью обсерватории У. М. Кека и телескопа Субару, а также космического телескопа Хаббла НАСА / ЕКА.

Команда обнаружила и подтвердила ряд удивительно ярких очень молодых галактик. Один из них, обозначенный CR7 [3], был исключительно редким объектом, безусловно, самой яркой галактикой, когда-либо наблюдавшейся на этой стадии во Вселенной [4].

С открытием CR7 и других ярких галактик исследование уже было успешным, но дальнейшие исследования предоставили дополнительные захватывающие новости.Инструменты X-shooter и SINFONI на VLT обнаружили сильную эмиссию ионизированного гелия в CR7, но, что очень важно и удивительно, никаких признаков каких-либо более тяжелых элементов в ярком кармане в галактике. Это означало, что команда обнаружила первые убедительные доказательства скоплений звезд населения III, которые имели ионизированный газ внутри галактики в ранней Вселенной [5].

«Открытие бросило вызов нашим ожиданиям с самого начала, — сказал Дэвид Собрал, — поскольку мы не ожидали найти такую ​​яркую галактику. Затем, раскрывая природу CR7 по частям, мы поняли, что не только обнаружили, далеко самая яркая далекая галактика, но также начала понимать, что у нее есть все характеристики, ожидаемые от звезд населения III. Именно эти звезды сформировали первые тяжелые атомы, которые в конечном итоге позволили нам оказаться здесь. более захватывающе, чем это ".

Внутри CR7 были обнаружены более голубые и несколько более красные скопления звезд, что указывает на то, что формирование звезд населения III происходило волнообразно, как и было предсказано. Команда непосредственно наблюдала последнюю волну звезд населения III, предполагая, что такие звезды должно быть легче найти, чем считалось ранее: они находятся среди обычных звезд, в более ярких галактиках, а не только в самых ранних, самых маленьких и самых тусклых галактиках, которые настолько слабы, что их чрезвычайно трудно изучать.Джоррит Матти, второй автор статьи, заключил: «Я всегда задавался вопросом, откуда мы.

Еще в детстве я хотел знать, откуда берутся элементы: кальций в моих костях, углерод в моих мышцах, железо в моя кровь. Я обнаружил, что они были впервые сформированы в самом начале Вселенной, первым поколением звезд.

Примечательно, что с этим открытием мы действительно впервые начинаем видеть такие объекты ».Планируются дальнейшие наблюдения с помощью VLT, ALMA и космического телескопа Хаббл НАСА / ЕКА, чтобы вне всяких сомнений подтвердить, что наблюдаемые объекты являются звездами населения III, а также для поиска и идентификации дальнейших примеров.

Примечания[1] Название Население III возникло потому, что астрономы уже классифицировали звезды Млечного Пути как Население I (звезды, подобные Солнцу, богатые более тяжелыми элементами и образующие диск) и Население II (более старые звезды, с низким содержанием тяжелых элементов. содержимого и обнаружены в выпуклости и гало Млечного Пути, а также в шаровых звездных скоплениях).[2] Найти эти звезды очень сложно: они просуществовали бы очень недолго и светили бы в то время, когда Вселенная была в значительной степени непрозрачной для их света. Предыдущие результаты включают: Nagao, et al., 2008, где ионизированный гелий обнаружен не был; De Breuck et al., 2000, где был обнаружен ионизированный гелий, но наряду с углеродом и кислородом, а также явные признаки активного галактического ядра; и Cassata et al., 2013, где был обнаружен ионизированный гелий, но очень низкой эквивалентной ширины или слабой интенсивности, наряду с углеродом и кислородом.[3] Прозвище CR7 — это аббревиатура от COSMOS Redshift 7, мера его места с точки зрения космического времени.

Чем выше красное смещение, тем дальше видна галактика и тем дальше в истории Вселенной она видна. Например, A1689-zD1, одна из старейших из когда-либо наблюдавшихся галактик, имеет красное смещение 7,5.

CR7 находится в поле COSMOS, тщательно изученном участке неба в созвездии Секстанта (Секстант).Это прозвище было навеяно великим португальским футболистом Криштиану Роналду, известным как CR7.[4] CR7 в три раза ярче, чем предыдущий обладатель титула Химико, который считался единственным в своем роде.[5] Команда рассмотрела две альтернативные теории: источник света был либо от звезды AGN, либо от звезды Вольфа-Райе.

Отсутствие тяжелых элементов и других доказательств решительно опровергает обе эти теории. Команда также посчитала, что источником может быть черная дыра с прямым коллапсом, которая сама по себе является исключительным экзотическим и чисто теоретическим объектом. Отсутствие широкой линии излучения и тот факт, что светимости водорода и гелия были намного больше, чем предсказывалось для такой черной дыры, указывает на то, что это тоже маловероятно.

Отсутствие рентгеновского излучения еще больше опровергло бы эту возможность, но необходимы дополнительные наблюдения.


Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *