Проведены наблюдения галактик эпохи реионизации
Выполнив спектроскопическое исследование галактик с красным смещением, примерно равным семи, астрономы проследили за тем, как в молодой Вселенной изменялось содержание нейтрального водорода.
Интернациональная группа астрономов выполнила спектроскопические наблюдения двадцати удалённых галактик эпохи
Стоит сразу напомнить, что Вселенная в начале своего существования была (предположительно) заполнена плазмой, но последующее расширение и охлаждение сделали образование нейтрального водорода энергетически выгодным, и доля свободных электронов и протонов резко снизилась. Источники излучения в тот период отсутствовали, вследствие чего он обозначается как «тёмные века». Вскоре во Вселенной начали появляться первые звёзды и галактики, излучение которых запустило процесс реионизации — повторной ионизации газа. Когда он завершился, межгалактическое пространство стало прозрачным для фотонов УФ-излучения, ранее поглощавшихся нейтральным водородом.
Обрабатывая
Галактика NTTDF–6345 (красный объект в центре), которую мы видим такой, какой она была через 840 млн лет после Большого взрыва (иллюстрация ESO / L. Pentericci). |
В новой работе, посвящённой, в отличие от прочих, спектроскопическим наблюдениям, были протестированы 20 кандидатов в удалённые галактики с красным смещением z ~ 7, которое примерно соответствует расстоянию в 13 млрд световых лет. Исследование, ориентированное на регистрацию спектральной линии
Нужная линия обнаружилась в спектрах пяти галактик. Первоначальная оценка красного смещения везде оказалась близка к истинным значениям: пять измеренных величин z попадают в диапазон 6,7 < z < 7,1. У галактики NTTDF–6345, к примеру, Lα лежит на 9364 Å, что даёт z = (9364 – 1215,7)/1215,7 = 6,7. Во всех пяти случаях учёные также определили
Спектры пяти галактик с отмеченными линиями лайман-альфа. Серым показаны мешающие астрономам линии спектра ночного неба. (Иллюстрация из Astrophysical Journal.) |
Поскольку эквивалентная ширина характеризует интенсивность линии лайман-альфа, наблюдения за тем, как ширина изменяется со временем, позволяют оценить эффект реионизации. Сравнивая полученные результаты с известными данными по менее удалённым галактикам на z ~ 6, астрономы отметили явный недостаток объектов со средней (20–55 Å) эквивалентной шириной Lα; следовательно, доля нейтрального водорода во Вселенной на временнóм отрезке 6 < z < 7 снижалась очень быстро. «Мы видим резкое изменение условий в молодой Вселенной, — говорит руководитель работы Лаура Пентериччи (Laura Pentericci) из
Галактики в конце эпохи реоинизации:
Полная версия отчёта будет опубликована в издании
Подготовлено по материалам
Нет комментариев.
Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите или зарегистрируйтесь пожалуйста.