Phus: Ученые ALMA обнаружили признаки воды в далекой-далекой галактике

Ученые ALMA обнаружили признаки воды в далекой-далекой галактике. Об этом пишет издание Phus.


Согласно новым наблюдениям Атакамского Большого миллиметрового / субмиллиметрового массива (ALMA), вода была обнаружена в самой массивной галактике в ранней Вселенной. Ученые, изучающие SPT0311-58, обнаружили H2O вместе с окисью углерода в галактике, которая расположена примерно в 12,88 миллиарда световых лет от Земли. Обнаружение этих двух молекул в достаточном количестве предполагает, что молекулярная Вселенная стала сильной после того, как элементы были найдены в ранних звездах. Новое исследование включает в себя наиболее подробное на сегодняшний день изучение содержания молекулярного газа в галактике в ранней Вселенной и наиболее удаленное обнаружение H2O в обычной звездообразующей галактике. Исследование было опубликовано в The Astrophysical Journal.

SPT0311-58 состоит из двух галактик и впервые был замечен учеными ALMA в 2017 году в ее местоположении или времени в эпоху реионизации. Эта эпоха произошла в то время, когда Вселенной было всего 780 миллионов лет – примерно 5% от ее нынешнего возраста – и зарождались первые звезды и галактики. Ученые считают, что две галактики могут сливаться, и что их быстрое звездообразование связано не только с расходом их газа или топлива для звездообразования, но он может в конечном итоге превратить пару в массивные эллиптические галактики, подобные тем, которые наблюдаются в Местной Вселенной.


«Используя наблюдения ALMA с высоким разрешением молекулярного газа в паре галактик, известных под общим названием SPT0311-58, мы обнаружили молекулы воды и окиси углерода в более крупной из двух галактик. Кислород и углерод являются элементами первого поколения, а в молекулярных формах оксида углерода и воды они имеют решающее значение для жизни, какой мы ее знаем», – сказал Шривани Яругула (Sreevani Jarugula), астроном из университета Иллинойса и главный ученый нового исследования. – "Эта галактика одна из самых массивных галактик, известная в настоящее время при высоком красном смещении, или в то временя, когда Вселенная была еще очень молодой. В ней больше газа и пыли по сравнению с другими галактиками в ранней Вселенной, что дает нам множество потенциальных возможностей для наблюдения за многочисленными молекулами и лучшего понимания того, как эти создающие жизнь элементы повлияли на развитие ранней Вселенной».

Вода – третья по численности молекула во Вселенной после молекулярного водорода и окиси углерода. Предыдущие исследования галактик в локальной и ранней Вселенной коррелировали излучение воды и дальнее инфракрасное излучение пыли.


«Пыль поглощает ультрафиолетовое излучение звезд в галактике и повторно излучает его в виде фотонов дальнего инфракрасного диапазона», – сказал Яругула. – «Это еще больше возбуждает молекулы воды, вызывая выброс воды, который ученые могут наблюдать. В данном случае это помогло нам обнаружить выброс воды в этой массивной галактике. Эта корреляция может быть использована для обнаружения воды в качестве индикатора звездообразования, который потом может быть применен к галактикам в космологическом масштабе».

Изучение первых галактик, образовавшихся во Вселенной, помогает ученым лучше понять рождение, рост и эволюцию Вселенной и всего в ней, включая Солнечную систему и Землю.

«Ранние галактики формируют звезды в тысячи раз быстрее, чем Млечный Путь», – сказал эксперт. – «Изучение содержания газа и пыли в этих ранних галактиках дает нам информацию об их свойствах, таких как количество образующихся звезд, скорость, с которой газ превращается в звезды, как галактики взаимодействуют друг с другом и с межзвездной средой, и многое другое».

По словам Яругулы, еще многое предстоит узнать о SPT0311-58 и галактиках ранней Вселенной.

«Это исследование не только дает ответы о том, где и как далеко может существовать вода во Вселенной, но и том, как такое количество газа и пыли собралось, чтобы сформировать звезды и галактики на столь раннем этапе существования Вселенной. Ответ требует дальнейшего изучения этих и подобных звездообразующих галактик, чтобы лучше понять формирование структуры и эволюцию ранней Вселенной».