Международен екип, с участието на Института за астрофизика на Канария (IAC), е открил галактиката с най-далечната експлозивна звездна формация, която също е започнала своето производство, когато Вселената е била много млада. Тази галактика създава около 3000 звезди годишно, докато нашият Млечен път само една. Откритието оспорва теориите за образуването и еволюцията на галактиките, според които такава като откритата не може да съществува толкова скоро.

фабрика

Открита е най-далечната експлозивна галактика, образуваща звезди

18 април 2013 г. 10:00

Млечният път е способен да образува една звезда годишно, но друга идентифицирана галактика сега "произвежда" около 3000 за същия период от време. Но същественото за тази гигантска нова звездна фабрика е, че тя е най-отдалечената експлозивна звездообразуваща галактика, която е известна. Започва масовото си производство на звезди, когато Вселената е била много млада, само 6,5% от сегашната си възраст.

Тази констатация, публикувана тази седмица в "Природа" и в която са участвали Институтът за астрофизика на Канария (IAC) и Университетът в Ла Лагуна (ULL), представлява предизвикателство за теориите, които обясняват формирането и еволюцията на галактиките. Те изчисляват, че обект с тези характеристики не трябва да съществува толкова рано в историята на Вселената.

При това светлината пътува във времето. Събитие - например образуването на звезда - може да се наблюдава от Земята милиони години след като се е случило, поради отдалечеността му от нашата планета. Възможността да се видят явления, настъпили, когато Вселената е била на практика в зародиш, е възможна благодарение на космическите обсерватории, като Herschel от Европейската космическа агенция (ESA), която е ключова в това изследване.

Чрез наблюденията, получени от камерата SPIRE на тази обсерватория, и в рамките на проекта за многостепенно извънгалактическо проучване Herschel (HerMES), изследователите откриха червено „петно“, което събуди любопитството им. Странният му характер беше подкрепен от последващи наблюдения с някои от най-големите телескопи в света, включително Gran Telescopio CANARIAS (GTC) и телескопа William Herschel от обсерваторията Roque de los Muchachos в Ла Палма.

В галактиката HFLS3 прахът и космическият газ се трансформират в нови звезди

Това е заключението, до което са стигнали изследователите: HFLS3 - така се нарича галактиката - е огромна фабрика от звезди, в която космическият газ и прах се трансформират в нови звезди.

По отношение на другите данни, които свързват тази галактика с най-отдалечената експлозивна звездна формация, изследователят на IAC Исмаел Перес Фурнон и съавтор на изследването обяснява: „Светлината, която наблюдаваме сега, пътува през Вселената в продължение на около тринадесет милиарда години. Ние го виждаме такъв, какъвто е бил в много младата вселена, почти току-що формирана, 880 милиона години след Големия взрив ".

Въпреки че има маса, подобна на тази на Млечния път, огромният му звезден производствен капацитет бързо ще я превърне в галактика с подобна маса като най-масивните галактики, известни в настоящата Вселена, казват учените.

Енигматичен обект

Космическият обект с тези характеристики представлява загадка, защото такава масивна галактика не би трябвало да съществува на толкова ранен етап във Вселената, според теориите. По-голямата част от галактиките, известни през онази космическа епоха, са много по-малки, по-малко тежки - с маси от няколко милиарда тази на Слънцето - и образуват първите си звезди с ритми, няколко пъти повече от Млечния път в наши дни, но никога на нивото на HFLS3.

По-големите и по-тежки галактики, тези, които могат да генерират брой звезди, подобни на HFLS3, възникват от сливането на малките галактики и привличането на студен газ от космоса. Поради тази причина намирането на момента, в който се образуват най-масивните галактики, "е от решаващо значение за противопоставянето и подобряването на моделите на образуването на галактики", казва Перес Фурнон.

„Задачата за откриване на първите примери за тези огромни звездни фабрики е сравнима с тази за търсене на игла в купа сено, данните на Хершел са изключително богати, но трябва да наблюдавате тези галактики с много други телескопи и съвременни техники, за да ги разберете добре "коментира астрофизикът на IAC и професор от университета в Ла Лагуна, който е ръководил останалите членове на изследването и на двете институции: Антонио Кабрера Лавърс, Палома Мартинес Наваджас, Алина Стреблянска и Патриция Фереро.

Червеното на тази галактика привлече вниманието

От стотиците хиляди галактики, открити в HerMES проекта на Herschel, „тази галактика привлече вниманието ни, защото е много червена в сравнение с други в трите ленти за наблюдение на инструмента SPIRE“, казва Доминик Ричърс, изследовател от университета в Корнел ( САЩ), който е ръководил проекта.

Paloma Martínez Navajas, резидентен астрофизик в IAC, изобилства от този въпрос: «В този случай червеният цвят при далечни инфрачервени дължини на вълните показва много голямо разстояние или, което е същото, много малка възраст на Вселената, когато светлината е била излъчвани към нас. Наблюденията, които направихме с някои от най-големите и модерни телескопи в света, потвърдиха, че HFLS3 е най-отдалечената масивна галактика, образуваща звезди, позната досега ».

С тези наблюдения групата изследователи, участвали в това проучване, 64 изследователи от 32 изследователски центъра, е успяла да оцени много висока степен на образуване на звезди от яркостта, наблюдавана в инфрачервената светлина, и е определила екстремните свойства на тази галактика. В сегашната вселена няма подобни галактики.

Групата IAC, ULL и GTC допринесе за изследването на тази галактика с наблюдения в телескопите GTC, WHT и с радиотелескопите на Института за милиметрова радиоастрономия (IRAM): 30-метровия в Сиера Невада (Гранада) и Платото де Бю (Франция). Антонио Кабрера Лейвърс, астроном от GTC, извършил част от наблюденията с инструмента OSIRIS на големия телескоп, коментира, че тези наблюдения "са сред най-дълбоко получените до момента с GTC и демонстрират техния потенциал за този тип изследвания . ".

Библиографска справка:

Dominik Riechers, Chris Carilli et al. "Затъмнена от прах масивна галактика с максимален изблик на звезди при червено изместване от 6,34". Nature 496, 18 април 2013 г. Doi: 10.1038/nature12050.