Naukowcy odkryli najdalszą galaktykę w historii

W skład międzynarodowego zespołu astronomów wchodzą naukowcy z Centrum Astrofizyki | Harvard i Smithsonian zauważyli najbardziej odległy obiekt astronomiczny w historii: galaktykę.

Galaktyka kandydująca zwana HD1 znajduje się około 13,5 miliarda lat świetlnych od nas i została opisana w czwartek w Dziennik astrofizyczny. W towarzyszącym artykule opublikowanym w Comiesięczne powiadomienia o listach Królewskiego Towarzystwa AstronomicznegoA Naukowcy zaczynają spekulować, czym właściwie jest galaktyka.

Zespół proponuje dwa pomysły: HD1 może tworzyć gwiazdy w zdumiewającym tempie i może być domem dla gwiazd populacji III, samego wszechświata. pierwsze gwiazdy– to jeszcze nie zostało zauważone. Alternatywnie, HD1 może zawierać supermasywną czarną dziurę o masie około 100 milionów mas Słońca.

Mówi Fabio Paccucci, główny autor książki MNRAS Studium, współautor artykułu odkrywczego na a B Coraz astronom w Centrum Astrofizyki. „To tak, jakby odgadnąć narodowość statku z bandery, którą lecisz, gdy jest daleko na brzegu, a statek jest w środku gęstej i burzliwej mgły. Być może można zobaczyć niektóre kolory i kształty tego flaga, ale nie w całości.To ostatecznie długa gra polegająca na analizie i wykluczeniu nieprawdopodobnych scenariuszy”.

HD1 jest niezwykle jasny w światło ultrafioletowe. Aby to wyjaśnić, „zachodzi tam jakiś aktywny proces, a jeszcze lepiej, kilka miliardów lat temu”, mówi Pacuchi.

Na początku naukowcy postawili hipotezę, że HD1 to galaktyka ze standardowym rozbłyskiem gwiazd, galaktyka, która tworzy gwiazdy w szybkim tempie. Ale po policzeniu, ile gwiazd produkuje HD1, uzyskali „niesamowitą szybkość – HD1 utworzy ponad 100 gwiazd rocznie. To co najmniej dziesięć razy więcej niż oczekujemy od tych gwiazd. galaktyki. „

Wtedy zespół zaczął podejrzewać, że HD1 może nie tworzyć zwykłych, codziennych gwiazd.

„Pierwsza grupa gwiazd, która uformowała się we wszechświecie, była znacznie masywniejsza, jaśniejsza i gorętsza niż współczesne gwiazdy” – mówi Pacuchi. „Jeśli założymy, że gwiazdy wyprodukowane w HD1 są gwiazdami pierwszej, czyli grupy III, to ich właściwości można łatwiej wyjaśnić. W rzeczywistości gwiazdy z trzeciej grupy są w stanie wytworzyć więcej światła ultrafioletowego niż normalne gwiazdy, co może wyjaśniać maksymalną jasność powyżej fioletu dla HD1.”

Jednak supermasywna czarna dziura może również wyjaśnić intensywną jasność HD1. Kiedy pożera ogromne ilości gazu, wysokoenergetyczne fotony mogą być emitowane z obszaru wokół czarnej dziury.

Jeśli tak, to jak najszybciej gigantyczna czarna dziura Znany ludzkości, był obserwowany znacznie bliżej Wielkiego Wybuchu niż obecny rekordzista.

mówi Avi Loeb, astronom z Centrum Astrofizyki i współautor książki MNRAS badanie. „Przełamuje najwyższe zarejestrowane przesunięcie ku czerwieni kwazara prawie dwukrotnie, co jest imponującym wyczynem”.

HD1 odkryto po ponad 1200 godzinach obserwacji za pomocą teleskopu Subaru, teleskopu Vesta, Brytyjskiego Teleskopu Podczerwieni i Kosmicznego Teleskopu Spitzera.

„Znalezienie HD1 z ponad 700 000 obiektów było bardzo ciężką pracą” – mówi Yuichi Harikan, astronom z Uniwersytetu Tokijskiego, który odkrył galaktykę. „Czerwony kolor HD1 zaskakująco odpowiada oczekiwanym właściwościom galaktyki odległej o 13,5 miliarda lat świetlnych, co wywołało u mnie gęsią skórkę, gdy ją znalazłem”.

Zespół przeprowadził następnie obserwacje za pomocą Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA), aby potwierdzić odległość, która wynosi 100 milionów lat świetlnych od GN-z11, obecnego rekordzisty dla najdalszej galaktyki.

Korzystając z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba, zespół badawczy wkrótce ponownie będzie monitorował HD1, aby zweryfikować jego odległość od Ziemi. Jeśli obecne obliczenia okażą się poprawne, HD1 będzie najdalszą i najstarszą galaktyką, jaką kiedykolwiek zarejestrowano.

Te same obserwacje pozwolą zespołowi głębiej zagłębić się w tożsamość HD1 i potwierdzić, czy jedna z ich teorii jest poprawna.

„Sformułowana kilkaset milionów lat po Wielkim Wybuchu czarna dziura HD1 musiała wyrosnąć z masywnego nasienia w niespotykanym dotąd tempie” – mówi Loeb. „Ponownie, natura wydaje się bardziej kreatywna niż my”.