Українські астрономи підтвердили роль галактик у реіонізації раннього Всесвіту

Міжнародна група астрономів під керівництвом Юрія Ізотова (Головна Астрономічна Обсерваторія, Київ) підтвердила, що компактні галактики могли відігравати ключову роль в епоху реіонізації Всесвіту. Кількість високоенергетичного випромінювання, що випускається центральним об'єктом дослідження - галактикою J0925 + 1403, виявилося достатньо для іонізації маси нейтрального водню в 40 разів перевищує масу самої галактики. Робота опублікована в журналі, також журнал наводить її короткий огляд.


Астрономи вибрали як об'єкт, що моделює компактні галактики раннього Всесвіту (до 800 мільйонів років), галактику J0925 + 1403. Як і ранні зоряні системи, вона мала компактні розміри і високі темпи зіроутворення. Крім того, галактика має низку спектральних особливостей, зокрема, високу світність в ультрафіолетовому діапазоні. Це дозволило авторам спостерігати її за допомогою «Хаббла».


Вчені виявили, що не все іонізуюче ультрафіолетове випромінювання, що виникає в галактиці, поглинається хмарами газу і пилу, що супроводжує зіроутворення. Особливо авторів цікавила частина спектру відома як лайманівський континуум - світло з довжиною хвилі менше, ніж 91,2 нанометра. Енергії цих фотонів достатньо для іонізації нейтрального водню - процесу, що відбувався в епоху реіонізації. Однак, так само добре, як і воднем міжгалактичного простору, це випромінювання поглинається міжзоряним пилом і газами всередині галактик. Тому вважалося, що частка жорсткого ультрафіолету, що випускається компактними зіроутворюючими галактиками дуже мала.

Для J0925 + 1403 частка лайманівського континууму, що «втік», склала близько восьми відсотків випущеного, що робить цю галактику потужним джерелом для реіонізації. За розрахунками вчених, за час піку зіроутворення вона здатна іонізувати масу водню в 40 разів більшу, ніж її власна. Раніше було виявлено ще три галактики зі значущою часткою «втікача» випромінювання, проте для них вона коливалася в межах 1-3 відсотків. Знахідка дозволить уточнити існуючі моделі реіонізації, але для цього потрібно визначити, наскільки типова досліджена галактика для раннього Всесвіту.

Епоха реіонізації або вторинної іонізації водню почалася приблизно через 527 мільйонів років після Великого Вибуху і тривала 450 мільйонів років. У цей період нейтральний водень, який заповнював Всесвіт, робив простір непрозорим для ультрафіолетового випромінювання. Саме процес поглинання ультрафіолету, що супроводжувався відривом електрону від водню, зробив простір прозорим. Його зазвичай асоціюють з виникненням перших зірок, проте деталі процесу досі вивчаються астрономами.

COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND