Астрономы обнаружили первую звездную пыль в древней галактике

При помощи радиотелескопа ALMA астрономы смогли обнаружить гигантские массы светящейся межзвездной пыли в далекой галактике с красным смещением, которое соответствует тому, что возраст Вселенной тогда был всего 600 миллионов лет.

Древняя галактика A2744 YD4 глазами художника. Иллюстрация ESO/M. Kornmesser

Международная группа астрономов изучила самую молодую и самую далекую из всех до сих пор наблюдавшихся при помощи радиотелескопа ALMA галактику A2744 YD4. Ученые с удивлением обнаружили, что эта юная галактика содержит большое количество межзвездной пыли, оставшейся после окончания эволюционного пути более раннего поколения звезд.

«Мы наблюдаем эту галактику в момент, когда возраст Вселенной был всего 600 миллионов лет, в эпоху формирования первых звезд и галактик. Открытие в галактике A2744 YD4 большого количества пыли свидетельствует о том, что вспышки ранних сверхновых в ней уже произошли», - пишут авторы исследования.

Космическая пыль состоит в основном из кремния, углерода и алюминия. Размер ее зерен всего около миллионной доли сантиметра. Химические элементы, из которых состоят эти зерна, являются продуктами термоядерного синтеза, происходящего внутри звезд. Когда звезды умирают, пыль рассеивается в космическом пространстве. В частности, это происходит при взрывах сверхновых – конечной стадии существования короткоживущих массивных звезд. В настоящее время пыли в галактиках очень много и она является основным «строительным материалом» звезд, планет и сложных молекул. Но в ранней Вселенной, когда первое поколение звезд еще не успело умереть, пыль встречалась очень редко.

По оценке авторов исследования, в A2744 YD4 содержится количество пыли, эквивалентное 6 миллионам масс Солнца. При этом полная масса звезд этой галактики составляет 2 миллиарда масс Солнц. Ученым также удалось оценить темп звездообразования в A2744 YD4 – примерно 20 солнечных масс в год. К примеру, в нашей Галактике в год образуется всего одна звезда с массой Солнца.

Авторы исследования отмечают, что интенсивное звездообразование началось  в галактике приблизительно спустя 400 миллионов лет, после образования Вселенной. Это очень важно, так как дает новую информацию о том, когда происходили первые пышки сверхновых, а значит, и когда во Вселенной зажглись первые звезды. Определение времени этого «космического рассвета» – одна из важнейших задач современной астрономии.