Чому так мало галактик у цьому далекому просторі?

Комп'ютерне моделювання розподілу речовини у Всесвіті. Помаранчеві області містять галактики, тоді як сині структури - це газ і темна матерія. Астрономи виявили, що велика область космосу містить набагато менше галактик, ніж вважалося раніше. Зображення черезСпівпраця з TNG.


Так само, як типова галактика містить мільярди зірок, у Всесвіті також є мільярди галактик. Однак ці галактики розподілені нерівномірно, і астрономи виявили велику область космосунабагато меншегалактик, ніж очікувалося. Як зазначено в новомурецензованийпапір, опублікований уАстрофізичний журнал14 серпня 2018 року дослідники тепер можуть використовувати цю інформацію, щоб краще зрозуміти, як утворився ранній Всесвіт і перші галактики.

Вранній Всесвітблизько 12 мільярдів років тому газ, що пронизував порожній простір, був у середньому більш непрозорим, ніж зараз. Однак існували певні відмінності від місця до місця. Астрономи не були впевнені чому, але тепер вони думають, що починають дізнаватися, як це сталося.


Зображення з космічного телескопа НАСА/ЕКА 'Хаббл', на якому показано деякі найслабші та найдавніші відомі галактики у Всесвіті. Нові знахідки допоможуть астрономам краще зрозуміти, як утворилися найдавніші галактики. Зображення за допомогою NASA/ESA/HST Frontier Fields Team/STScI.

Астрономи з Каліфорнійського університету використовували великіТелескоп Subaruна Мауна-Кеа на Гаваях для детального спостереження великої області космосу-500 мільйонів світлових років у поперечнику-деміжгалактичний газнадзвичайно непрозорий. Мета полягала в пошуку галактик, що містять дуже молоді зірки; якщо вони знайшли aменшийкількість галактик, ніж очікувалося, це означало б, що зоряне світло від цих зірок не могло проникнути крізь газ так багато, як вважалося раніше. Це також вказуватиме на те, що в цих галактиках створюється менше світла, і що утворюється більш непрозорий газ, тому світло не може подорожувати так далеко, як думали астрономи. Але якби знайшлибільшегалактик, ніж очікувалося, це могло б свідчити про те, що регіон значно охолоджувався протягом кількох сотень мільйонів років. Як зазначаєСтівен Фурланетто, професор астрономії UCLA та співавтор нової статті:

Це був рідкісний випадок в астрономії, коли дві конкуруючі моделі, обидві були переконливими по -своєму, пропонували точно протилежні передбачення, і нам пощастило, що ці передбачення можна було перевірити.

Комбіноване радіо/оптичне зображення, що показує Магеллановий потік газу в галактиці Чумацький Шлях (нижня частина зображення). Раніше у Всесвіті такий газ був у середньому більш непрозорим, ніж зараз. Зображення за допомогою Nidever et al., NRAO/AUI/NSF/Meilinger/Leiden-Argentine-Bonn Survey/Обсерваторія Parkes/Westerbork Observatory/Arecibo Observatory.




Цікаво, що виявляється, що відсутність галактик у цьому регіоні є причиною його настільки непрозорості, а не через непрозорість, чому астрономи бачать меншу кількість галактик. Як сказав Фурланетто:

Справа не в тому, що непрозорість є причиною відсутності галактик. Натомість все навпаки.

Але як? Астрономи вважають, що оскільки газ у глибокому космосі утримується прозорим ультрафіолетовим світлом від галактик, менша кількість галактик поблизу зробить його більш непрозорим. Вони також припускають, що протягом першого мільярда років або близько того післяВеликий Вибух, міжгалактичний газ між галактиками підтримувався прозорим ультрафіолетовим світлом від найдавніших галактик. Цей процес відбувся раніше в регіонах з більшою кількістю галактик.

Слід зазначити, що навіть регіони Всесвіту, які мають менше галактик, ніж інші, все ще мають насправдібагато. Хороший прикладцей останній дописнаEarthSky, показуючи регіон навколопівнічний галактичний полюс. Кожна маленька точка, яку ви бачите, - це окрема галактика. Кожна з точок представляє 'тепло', що виходить від зерен пилу, що лежать між зірками кожної галактикиЦЕ. Минуло мільярди років, щоб ця радіація досягла Землі.


Область космосу навколо північного галактичного полюса. Кожна точка світла - це окрема галактика. Зображення черезESA/Herschel/SPIRE; М. Ст. Сміт та ін. 2017 рік.

Як зазначає ESA:

Північний галактичний полюс лежить далеко від захаращеного диска Чумацького Шляху і пропонує чистий, ясний погляд на далекий Всесвіт за межами нашої рідної галактики. На небі вона розташована десь у північному сузір'ї РосіїКома Береніс(Волосся Береніс), регіон, який також містить особливо багате скупчення галактик, відоме якЇжте кластер. Поодинці на цій карті включено скупчення Кома, яке додає понад 1000 точок світла до підрахунку окремих галактик.

Підсумок: Астрономи виявили, що у великій області Всесвіту набагато менше галактик, ніж гадалося. Це може допомогти їм краще зрозуміти умови в ранньому Всесвіті, взаємодію галактик і пилу у глибокому космосі та те, як утворилися перші галактики.


Джерело:Докази великомасштабних коливань на метагалактичному іонізуючому фоні поблизу Redshift Six

ЧерезАстрофізичний журнал