Астрономам удалось с помощью самого мощного оптического телескопа обсерватории W.M. Keck на горе Мауна Кеа (Гавайи) обнаружить древнее газовое облако в далекой галактике.
Моделирование галактик и газа во вселенной. Внутри газовых филаментов (синим), которые соединяют галактики (оранжевым), сохранились карманы с нетронутым газом. © TNG COLLABORATION
Открытие столь редкого «ископаемого», произошедшее под руководством докторанта Фреда Роберта и профессора Майкла Мерфи из Технологического университета Суинберна (Австралия), предоставило новую информацию о том, как возникли первые галактики во вселенной.
«Везде, куда бы мы ни посмотрели, мы обнаруживаем газ, загрязненный тяжелыми элементами взорвавшихся звезд», - говорит Роберт. - «Но это конкретное газовое облако кажется нетронутым и незагрязненным звездами даже через 1,5 миллиарда лет после Большого взрыва (с учетом того, что оно удалено от нас примерно на 12,5 миллиардов световых лет). А если в нем нет тяжелых элементов вообще, то это значит, что они должны составлять менее десятитысячной доли того, что мы наблюдаем на нашем Солнце. А это чрезвычайно мало. И самым убедительным подтверждением такого положения дел является то, что облако это представляет собой истинный реликт Большого взрыва».
Результаты этих наблюдений будут опубликованы в одном из самых авторитетных астрономических журналов Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Предварительная версия статьи доступна на портале arxiv.org под названием «Exploring the origins of a new, apparently metal-free gas cloud at z = 4.4» (Изучение происхождения нового, вероятно, безметаллового газового облака при z = 4,4).
Роберт и его команда использовали два инструмента обсерватории Кека, чтобы исследовать спектр квазара, расположенного позади облака: Echellette Spectrograph and Imager (ESI) и High-Resolution Echelle Spectrometer (HIRES).
Квазар испускает яркое свечение материи, которая попадает в массивную черную дыру, представляя собой источник света, перед которым можно наблюдать спектральные свойства водорода в этом древнем газовом облаке.
«Мы наблюдали за квазарами, у которых исследователи в спектрах низкого качества предварительно обнаруживали только линии водорода, но не находили линий тяжелых элементов», - рассказал Роберт. - «Именно это позволило нам быстро обнаружить столь редкое «ископаемое» далеких времен с помощью телескопов-близнецов обсерватории Кека».
Два уникальных подобных и единственных известных до сих пор «ископаемых» облака были обнаружены в 2011 году профессором Мишелем Фумагалли (Дархамский университет), Джоном Омерой (бывшим профессором колледжа Сан-Мишеля, а сейчас ведущим научным сотрудником обсерватории Кека) и профессором Дж. Ксавьером Прохаской из Калифорнийского университета в Санта-Крузе. Фумагалли и Омера являются также соавторами нового исследования о третьем древнем газовом облаке.
«Первые два облака были открыты совершенно случайно, и мы думали, что они являются вершиной айсберга. Но никому ничего подобного открыть не удавалось - они действительно крайне редкие, а наблюдать за ними чрезвычайно сложно. И это на самом деле фантастическая удача, найти такое облако путем систематического поиска», - говорит Омера.
«Теперь у нас появилась возможность провести сканирование неба на предмет поиска таких ископаемых реликтов Большого взрыва», - радуется Мерфи. - «И это нам как раз и покажет, насколько они редки. И они смогут нам помочь понять, как часть газа образовывала в ранней вселенной звезды и галактики, а также почему другая часть газа этого не сделала».
0
