Астрономи знайшли найвіддаленішу галактику

Астрономи знайшли найвіддаленішу галактику
Оценить

Астрономи виявили найвіддаленішу з відомих на даний момент галактик. Стаття вчених з’явилася в журналі Nature, а її короткий виклад наводиться на сайті Університету Джона Хопкінса, співробітники якого брали участь в роботі.

У 1906 році американський фізик Теодор Лайман відкрив в спектрі випромінювання атома водню серію, що одержала його ім’я. Серія Лаймана утворюється при переході електрона з першого електронного рівня на збуджені (поглинання фотона) і навпаки (випромінювання фотона). Перехід з другого рівня на перший називають Лайман альфа, з третього на перший Лайман бета і так далі. Відкрита Лайманом серія знайшла серед іншого застосування в астрофізиці, оскільки водень — найпоширеніший елемент у Всесвіті.

Серед іншого серія дозволила визначити так звану межу Лаймана. Чим вище рівень, з якого електрон переходить на перший, тим коротше довжина хвилі випромінюваного при цьому фотона. Разом з тим довжина зменшується не нескінченно, а прагне до деякого межі в 91,15 нанометра — це і є межа Лаймана. Він відіграє важливу роль при вивченні древніх зірок — так як вони складаються переважно з водню, то не випромінюють фотонів «коротше» межі Лаймана.

В рамках нової роботи об’єктом дослідження виступала галактика MACS 1149-JD. Аналіз її випромінювання дозволив не тільки виявити в ньому межа Лаймана, але й побачити, що за час подорожі випромінювання від цієї галактики до Землі ця межа зрушився в інфрачервону область (так зване червоне зміщення, пов’язане з розширенням простору). Оцінка віку дозволила встановити, що червоне зміщення галактики z = 9,6, що становить приблизно 13,1 мільярда світлових років.

Розміри галактики досить скромні — її маса всього близько 150 мільйонів сонячних (на чотири порядки менше, ніж маса Чумацького Шляху). Наявність в спектрі зірок деякої кількості важких елементів дозволяє стверджувати, що на момент спостереження галактиці вже було 200-300 мільйонів років (важкі елементи утворюються на останніх етапах життя зірок). Це означає, що MACS 1149-JD зародилася через всього 200 мільйонів років після Великого вибуху.

Відкриття настільки віддаленої галактики стало можливим завдяки ефекту гравітаційного лінзування. Світло від віддаленого об’єкта проходив поблизу масивного галактичного скупчення MACS J1149 +2223. Під впливом гравітації світло фокусувався — один з ефектів теорії відносності Ейнштейна — і вчені змогли побачити MACS 1149-JD. Для роботи вони використовували телескопи «Хаббл» і «Спітцер».

Рекомендуємо

Новини автора: newsone