Когда Вселенной было около 350 млн лет, она была гораздо темнее: не было ни звезд, ни галактик, только нейтральный газ — в основном водород — остатки Большого взрыва. Этот период космического пролился до тех пор, пока атомы не собрались вместе, чтобы сформировать первые звезды и квазары. В результате этих процессов газ ионизировался, а фотоны высоких энергий свободно перемещались в космосе.
Этот период — эпоха реионизации, длился около 370 млн лет, и первые крупные структуры во Вселенной появились в виде групп или скоплений галактик как раз в это время.
Международная группа астрономов, объединившаяся в консорциум LAGER (Lyman Alpha Galaxies in the Epoch of Reionization), обнаружила наиболее удаленное такое протоскопление галактик с высокой плотностью из когда-либо наблюдавшихся. Исследование открывает новые возможности для понимания эволюции областей с высокой плотностью во Вселенной и галактик, из которых они состоят.
Мы обнаружили протокластер, наблюдаемый, когда возраст Вселенной составлял менее 6% от нынешнего возраста, ближе к концу периода реионизации. Это самый далекий протокластер, подтвержденный спектроскопией. Оценка вовлеченной массы предполагает, что в нынешнюю эпоху это массивное скопление галактик сопоставимо знаменитому скоплению Кома.
Леопольдо Инфанте, директор обсерватории Карнеги в Лас Кампанас
Камера темной энергии (DECam), установленная на 4-метровом телескопе Виктора М. Бланко в Межамериканской обсерватории Серро-Тололо (CTIO) использовалась для проведения исследования. Для подтверждения данных использовался спектров 6,5-метровый телескоп Magellan в обсерватории Лас Кампанас. Авторы исследования отметили, что условия неба в обсерватории Лас Кампанас позволяют проводить глубокие наблюдения очень слабых объектов с высоким разрешением.
«Телескопы Magellan с их активной оптикой и чрезвычайно чувствительными спектрографами позволяют нам наблюдать галактики, свет которых испускался уже через 750 млн лет после Большого взрыва», — подчеркнул Инфанте.
Группа LAGER стремится понять физику во время реионизации, но в контексте формирования и эволюции галактик.
«Это исследование важно — оно устанавливает условия материи во Вселенной во время реионизации. Открытие протокластера позволяет не только изучать отдельные галактики, но и понять, как формируются скопления и структуры в них. Вселенная. В то же время она раскрывает начальные условия для образования структур», — добавил Инфанте.
К настоящему времени исследование LAGER обнаружило десятки галактик, свет которых излучался, когда Вселенной было около 750 миллионов лет. Чтобы понять физические условия материи во Вселенной в те времена, исследователям необходимо умножить количество наблюдаемых галактик как минимум в 10 раз. Ученые отметили, что продолжат исследовать больше древних галактик с помощью 4-метрового телескопа Blanco и 6,5-метрового телескопа Magellan, пока не достигнут необходимой статистической точности.
Читать далее
Во льдах Антарктиды нашли неизвестных животных, похожих на губки
Шельф Бранта в Антарктиде разрушается со скоростью 5 метров в сутки
Аборты и наука: что будет с детьми, которых родят
Скопление Волос Вероники (другие названия: Скопление Кома, Abell 1656) — крупное скопление галактик, расположенное приблизительно на расстоянии 99 мегапарсек. На наблюдаемом небе скопление имеет угловой размер около 12°, оно находится на небесной сфере вблизи северного полюса нашей Галактики. Диаметр скопления около 17 мегапарсек. Вместе со скоплением Льва и несколькими меньшими скоплениями галактик составляет сверхскопление Волос Вероники, ближайшее сверхскопление галактик к нашему сверхскоплению Девы.