Главная Новости Ученые: формирование галактик началось не сразу

Прерывистый старт вселенной

Новые изображения позволили получить подробные сведения о том, как формировались первые звезды и структуры во Вселенной. Ученые предполагают, что формирование галактик началось не сразу.

Первые галактики зарождались прерывисто, рывками

Международная группа астрономов из Ноттингемского университета и Центра астробиологии (CAB, CSIC-INTA) использовала данные космического телескопа Хаббл (HST) и телескопа Gran Telescopio Canarias (GTC), так называемые пограничные поля, для изучения самых маленьких тусклых галактик в ближайшей Вселенной.

Уже доказано, что формирование галактик, скорее всего, было неравномерным. Первые результаты исследования опубликованы в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS).

Один из самых интересных вопросов, на который астрономы пытаются ответить уже несколько десятилетий, - как и когда образовались первые галактики. Одна из гипотез заключается в том, что формирование первых звезд происходило быстро, практически одновременно в разных секторах зародившегося пространства. Противоположная точка зрения говорит прерывистых, короткоживущих вспышках звездообразования, вызванных, в частности, слиянием и усиленной аккрецией газа.

"Формирование галактики можно сравнить с автомобилем", - объясняет Пабло Г. Перес-Гонсалес, один из соавторов статьи, сотрудник Центра астробиологии (CAB/CSIC-INTA) в Испании.

Согласно этой логике, первые галактики могли иметь "дизельный" двигатель звездообразования, который медленно, но непрерывно добавлял новые звезды, без особого ускорения превращая газ в относительно небольшие светила. С какой скоростью происходили данные процессы, мы знаем — две возможные альтернативные теории указаны выше. Очевидно, что если были кратковременные эволюционные вспышки, то первые звезды были гигантскими и краткоживущими.

Астрономы признали, что не понимают, как зарождались первые звезды и галактики

Соответственно, не зная физической природы раннего звездообразования, мы не понимают, как эти процессы влияли на генерацию углерода и кислорода. Проще говоря, нет четкого представления, как запустился первый ядерный генератор и на каком топливе он работал, что производил и как распространял первые частицы.

Поэтому астрономы, используя силу гравитационного линзирования и данные GTC, искали ближайшие аналоги самых первых галактик. Ученые объединили мощь самых современных телескопов, таких как HST и GTC, с помощью "естественных телескопов".

Профессор Крис Конселис из Манчестерского университета буквально надеется на почти слепое изучение крупных скоплений, так как они искривляют пространство-время и поэтому действуют как естественные телескопы. Но этого недостаточно даже для предварительных выводов.

Впрочем, наблюдения за некоторыми из этих массивных скоплений легли в основу исследования.

Аастрономы склоняются к версии, что формирование галактик, скорее всего, происходило по принципу "стоп-старт" со всплесками активности, за которыми следовали затишья.

Доктор Гриффитс из Ноттингемского университета уверен, что «начало формирования галактики происходит неровно, как дергающийся двигатель автомобиля, с периодами усиленного звездообразования, за которыми следуют сонные интервалы. Маловероятно, что слияние галактик сыграло существенную роль в возникновении этих всплесков звездообразования, скорее всего, это связано с альтернативными причинами, которые усиливают аккрецию газа, и нам нужно искать эти альтернативы".

"Мы смогли найти эти объекты благодаря высокому качеству данных SHARDS в сочетании с данными визуализации космического телескопа "Хаббл", позволяющими обнаружить горячий газ, нагретый вновь образовавшихся звезд. Этот горячий газ излучается в определенных длинах волн, которые мы называем эмиссионными линиями, подобно неоновому свету. Анализ этих эмиссионных линий может дать представление о формировании и эволюции галактик".

"Наблюдения предоставили самые глубокие данные, когда-либо полученные для обнаружения карликовых галактик по их эмиссионным линиям, что позволило нам выявить системы с недавно начавшимся звездообразованием", - добавляет Перес-Гонсалес, один из соавторов статьи и главный исследователь проекта GTC SHARDS Frontier Fields.