22.09.2016

Галактики похожи на уличные фонари в тумане

Международная группа астрономов, использовавшая телескоп ALMA, Очень Большой Телескоп ESO и другие инструменты, раскрыла истинную природу одного из редких объектов дальней Вселенной – Лайман-альфа блобов, сообщается в пресс-релизе Европейской Южной обсерватории.

До сих пор ученым было непонятно, что заставляет эти огромные газовые облака сиять так ярко, но теперь с помощью ALMA удалось различить в сердцевине одного из них две галактики, в которых происходит необычайно интенсивное звездообразование, а в результате возбуждается и вещество в их окрестностях. Эти гигантские галактики в свою очередь окружены роем галактик меньшего размера. Таким образом, мы оказываемся свидетелями зарождения массивного скопления галактик, причем два обнаруженных телескопом ALMA источника, по-видимому, в будущем сольются в единую сверхгигантскую эллиптическую галактику.

Лайман-альфа блобы (LAB) – это огромные облака водорода, простирающиеся на сотни тысяч световых лет и расположенные на очень больших расстояниях от нас. Лежащая в ультрафиолетовом диапазоне их спектра эмиссионная линия называется линией Лайман-альфа. С момента открытия LAB оставалось загадкой, какие процессы в блобах вызывают это излучение.

Первым обнаруженным в 2000 году Лайман-альфа блобом стал SSA22-1 или LAB-1. Он оказался одним из крупнейших объектов этого типа и на сегодняшний день наиболее подробно изученным. LAB-1 находится в ядре гигантского скопления галактик, находящихся на ранней стадии образования. Свет от него идет к нам около 11.5 миллиардов лет.

Группа астрономов под руководством Джима Гича (Jim Geach) из Центра астрофизических исследований Хертфордширского университета в Великобритании воспользовалась для исследований LAB-1 уникальным разрешением телескопа ALMA, специально предназначенного для наблюдений холодных пылевых облаков в удаленных галактиках. В результате ученым удалось выявить в облаке несколько локальных источников субмиллиметрового излучения. Затем исследователи дополнили изображения, полученные на ALMA, наблюдениями, выполненными с приемником MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer), смонтированном на Очень Большом Телескопе ESO (VLT), и составили карту Лайман-альфа излучения. Оказалось, что источники, обнаруженные на ALMA, расположены в самом центре Лайман-альфа блоба, и что звездообразование внутри них происходит более, чем в сто раз интенсивнее, чем в Млечном Пути.

Глубокие изображения, полученные на Космическом телескопе Хаббла NASA/ESA, и спектры, зарегистрированные в Обсерватории Кека, вдобавок показали, что источники, открытые на ALMA, окружены роем слабых галактик, которые, возможно, бомбардируют центральные объекты веществом, поддерживая тем самым беспрецедентно высокий темп звездооразования в них.

Затем исследователи предприняли сложное копьютерное моделирование образования галактик и продемонстрировали, что существование гигантского светящегося в линии Лайман-альфа облака можно объяснить рассеянием ультрафиолетового излучения, возникающего в ходе звездообразования в источниках ALMA на окружающем их водороде. В результате и возникает то, что мы видим – Лайман-альфа блоб.

Джим Гич, ведущий автор работы, объясняет: «Вспомните, как выглядят уличные фонари ночью в тумане – вместо них вы видите бесформенные световые пятна. Свет фонарей рассеивается окружающими их мелкими водяными капельками. Похожая вещь происходит и здесь, только вместо фонарей у нас – галактики с интенсивным звездообразванием, а «туман» – это огромное облако межгалактического газа. Галактики освещают свои окрестности».

Источники:

1. polit.ru