Свежие новости

Астрономы измеряют количество кислорода в далекой галактике

Галактика COSMOS-1908 в центре этой фотографии, сделанной космическим телескопом Хаббла. Почти каждый объект на этой фотографии - отдельная галактика. Многие из них ближе к Земле, чем COSMOS-1908. Источник: Райан Сандерс и команда CANDELS

Астрономы из Калифорнийского университета сделали первые точные измерения содержания кислорода в далекой галактике. Кислород, третий по величине химический элемент во Вселенной, возникает в недрах звезд и попадает в межзвездное пространство со смертью массивных звезд. Определение количества кислорода является ключом к пониманию движения вещества в галактиках и вокруг них.

Результаты исследования были опубликованы онлайн в журнале Astrophysical Journal Letters и основаны на данных, собранных в обсерватории WM Keck на Мауна-Кеа, Гавайи.

«Это определенно самая отдаленная галактика, для которой мы смогли измерить содержание кислорода», - говорит Алиса Шепли, профессор астрономии в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе и соавтор исследования. «Мы смотрим на галактику, это было почти 12 миллиардов лет назад».

Знание об изобилии кислорода в галактике, известной как COSMOS-1908, является важным шагом к лучшему пониманию всего населения слабых, далеких галактик, наблюдаемых в то время, когда Вселенной было всего несколько миллиардов лет.

COSMOS-1908 содержит около 1 миллиарда звезд. Для сравнения - наш Млечный путь содержит около 100 миллиардов звезд; в результате чего некоторые галактики во вселенной состоят из гораздо большего числа звезд, а некоторые из них гораздо меньше. Более того, COSMOS-1908 содержит только около 20 процентов от количества кислорода, наблюдаемого на Солнце.

Как правило, астрономы используют крайне косвенные и неточные методы для оценки содержания кислорода в большинстве отдаленных галактик. Однако в этом случае ученые UCLA использовали прямые измерения, - говорит Райан Сандерс, аспирант по астрономии и ведущий автор исследования.

Статья была создана благодаря поддержке Павла Кульчицкого на портале Patronite.pl , Спасибо, Павл!

«Близкие галактики намного ярче, и в их случае у нас есть очень хороший метод определения количества кислорода», - говорит Сандерс. В слабых, далеких галактиках эта задача становится намного сложнее. Тем не менее, COSMOS-1908 является одним из немногих случаев, когда Сандерсу удалось использовать «обширный» метод, обычно применяемый к близлежащим галактикам. «Будем надеяться, что это только первый случай из многих», добавляет он .

«Результаты, полученные Райаном, показывают, что мы можем измерить содержание кислорода и сравнить эти наблюдения с моделями эволюции галактик и историей звездообразования в них», - добавляет Шепли.

Количество кислорода в галактике определяется в первую очередь на основе трех факторов: количество кислорода от крупных звезд, которые заканчивают свою жизнь в результате сильных взрывов сверхновых - явление, повсеместно распространенное в ранней Вселенной, где скорость образования звезд была значительно выше, чем в настоящее время; количество кислорода, истощенного из галактики так называемым сверхзвездные ветры, которые ускоряют кислород и другие межзвездные газы и выбрасывают их из галактики со скоростью сотен тысяч километров в час, а также количество чистого газа, поступающего в галактику из межгалактической среды, где в газе не так много кислорода.

«Если мы сможем измерить, сколько кислорода в галактике, мы сможем многое узнать обо всех этих процессах», - говорит Шепли, который вместе с Сандерсом пытается выяснить, как возникают и развиваются галактики, откуда они берутся и как образуются галактики. они обмениваются веществом с межгалактической средой.

Шепли считает, что измерения кислорода покажут, насколько важна роль сверхветров в эволюции галактик. «Измерение количества кислорода в галактиках за всю историю Вселенной является одним из ключевых методов изучения процессов роста галактик и выброса вещества в межгалактическое пространство».

Для проведения своих исследований исследователи использовали усовершенствованный MOSFIRE (многообъектный спектрометр для инфракрасного исследования), установленный на телескопе Keck I. Этот 5-тонный прибор был разработан для изучения самых отдаленных и слабых галактик во Вселенной, - говорит проф. Ям Маклин, профессор физики и астрономии в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе, руководитель проекта MOSFIRE и директор Инфракрасной лаборатории астрофизики в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе.

Источник: UCLA