ALMA впервые увидела «обычную» галактику эпохи реионизации

Международная группа астрономов под руководством Роберто Майолино из Университета Кембриджа впервые смогла увидеть образование типичной галактики эпохи реионизации — спустя несколько сотен миллионов лет после Большого Взрыва. Ранее ученым удавалось наблюдать лишь экзотические сверхъяркие объекты того времени, например квазары. О наблюдении сообщает пресс-релиз Южной Европейской Обсерватории, работа будет опубликована в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Авторы работы использовали Атакамскую Большую Миллиметровую/субмиллиметровую Решетку (ALMA) для исследования галактик, удаленных от Земли примерно на 13 миллиардов световых лет. Свет от них идет к нам настолько долго, что мы видим их такими, какими они были спустя всего 800 миллионов лет с Большого Взрыва. В спектре их излучения астрономы обнаружили линии, характерные для ионизированного углерода — обычно они сопутствуют рождению звезд из облаков газа.

Астрономы отмечают, что основная часть излучения, обнаруженного у одной из изученных галактик, BDF 2399, идет не из ее центра, а от «окраин». По словам одного из соавторов работы, Андреа Феррары из Высшей нормальной школы (Пиза), ранее ученые не видели такого излучения у галактик, находящихся на столь большом расстоянии, соответствующем времени менее миллиарда лет после Большого Взрыва. Исследователи впервые оказались способны увидеть внутреннюю структуру такого объекта.

Периферийное расположение источника излучения авторы объясняют интенсивным свечением новообразовавшихся звезд и взрывами сверхновых, которые рассеяли изначальное облако газа в центре галактики. Однако, гравитация объекта продолжает притягивать холодный газ из межгалактической среды — он и проявляет себя углеродным излучением.

Ранее исследователи уже проводили масштабные поиски объектов эпохи реионизации, так, например, недавно вышла статья об началась звезд III типа населения — как раз тех, что «разгоняли» газ после образования в первичных галактиках. Также наблюдались такие редкие сверхъяркие объекты, как ранние квазары и галактики с очень высоким темпом звездообразования. По словам авторов работы, BDF2399 — первый пример типичной галактики того времени.

Эпоха реионизации началась спустя примерно 500 миллионов лет после Большого Взрыва и продлилась 450 миллионов лет. Она заключалась в ионизации нейтральных атомов водорода, сделавших межзвездное пространство непрозрачным для ультрафиолетового излучения. О строении первых галактик, сыгравших роль в реионизации, известно очень мало, так как наблюдать их непосредственно исключительно сложно из-за удаленности