Обнаружена древнейшая спиральная галактика.

14.11.2017

Исследователи пришли к выводу, что галактика A1689B11 — древнейшая из известных учёным спиральных галактик. Она образовалась через 2,6 млрд. лет после Большого взрыва, то есть её возраст составляет 11 млрд. лет. Данная статья принята к публикации журналом The Astrophysical Journal.

Спиральные галактики — самые распространённые во Вселенной. Считается, что приблизительно у 70% ближайших к нам галактик есть спиральные рукава. При этом многие важные аспекты, связанные с данным типом галактик, всё ещё остаются загадкой. Спиральными эти галактики названы потому, что имеют внутри диска яркие рукава звёздного происхождения, которые, как принято говорить, почти логарифмически простираются из балджа (утолщение в центре этих галактик). Бывает так, что рукава нелегко различить (например, во флоккулентных спиралях), но, тем не менее, они служат основным признаком, по которому спиральные галактики отличаются от линзообразных галактик, для которых характерно дисковое строение и отсутствие ярко выраженной спирали. Рукава, как правило, представляют собой области активного звездообразования и состоят по большей части из молодых горячих звёзд. Именно благодаря этому рукава хорошо выделяются в видимой части спектра (опять же, кроме случаев, когда речь идёт о флоккулентных спиралях).

Возраст галактики оценивали, опираясь на данные, полученные посредством спектрографа обсерватории «Джемини».

В состав обсерватории «Джемини» входят два восьмиметровых телескопа:
на Гавайях (Мауна-Кеа) и в Чили (Серо Пачина)
В состав обсерватории «Джемини» входят два восьмиметровых телескопа: на Гавайях (Мауна-Кеа) и в Чили (Серо Пачина)

Интересен тот факт, что A1689B11 расположена настолько далеко от Земли при очень большом заслонении другими излучающими объектами, что её было бы невозможно разглядеть в наши телескопы, если бы не гравитационная линза — галактическое скопление Abell 1689. Его гравитация так велика, что изменяет траекторию света, проходящего мимо него — также как обычная линза преломляет свет. Это одно из крупнейших и наиболее массивное из всех известных скоплений галактик, расположенное на удалении 2,4 млрд. световых лет от нас. В отличие от оптической линзы, гравитационная линза более всего искривляет свет, проходящий ближе всего к её центру, не имея, таким образом, точки фокусировки, но обладая, при этом, фокальной линией. Впервые это явление было упомянуто физиком из Ленинграда Орестом Даниловичем Хвольсоном в 1924 г., а численные оценки были проведены Альбертом Эйнштейном в 1936 году. Тем не менее, в литературе данный эффект обычно называется кольцом Эйнштейна, так как Хвольсон не стал вычислять ни яркость, ни радиус видимого кольца. В дальнейшем Альберт Эйнштейн развил это понятие в работах над теорией относительности.

Визуализация работы гравитационной линзы
Визуализация работы гравитационной линзы

В более общем случае, к которому относится и описываемый в статье, когда эффект гравитационного линзирования вызван системой тел (например, скоплением галактик), не обладающей сферической симметрией, источник света будет виден наблюдателю как части дуг, расположенных вокруг линзы, то есть наблюдатель в таком случае будет видеть искривлённые размноженные изображения одного и того же объекта. Их количество и форма зависит от взаимного расположения источника света (объекта), линзы и наблюдателя, а также от формы гравитационной потенциальной ямы, создаваемой линзирующим объектом.

Abell 1689 находится на одной прямой между Солнечной системой и галактикой A1689B11, поэтому свет галактики, преломляясь в гравитационной линзе, улавливают земные приборы.

Данное изображение получено телескопом Hubble.
Два различных ракурса галактики A1689B11, получаемых из-за гравитационного линзирования, показаны в жёлтых прямоугольниках
Данное изображение получено телескопом Hubble. Два различных ракурса галактики A1689B11, получаемых из-за гравитационного линзирования, показаны в жёлтых прямоугольниках

Была подсчитана скорость звездообразования в A1689B11, которая составляет 22 солнечные массы в год. Ещё одним фактом стало то, что изучаемая галактика по сравнению с другими того же типа прохладна и невелика. Как и водится в наблюдательной астрономии, учёные, устремляя свой взор к звёздам, заглядывают в прошлое. На сегодняшний день до нас дошёл свет звёзд A1689B11, вспыхнувших 11 миллиардов лет назад. Астрономам редко удаётся заглянуть так далеко в прошлое Вселенной и они рассчитывают воспользоваться этим шансом для того, чтобы разобраться в процессах формирования спиральных галактик, вследствие дальнейших наблюдений за A1689B11. Учёные полагают, что смогут выявить и другие похожие объекты, а также проанализировать то, как со временем менялась их структура, что поможет понять эволюцию галактики, в которой обитаем мы.

__________

Ссылка на канал в Telegram, в котором я публикую и статьи из Дзен, но в основном то, что сюда не входит по тем или иным причинам, а также немного различной отсебятины.

Мы также начали работать над каналом в YouTube. Пока вы можете посмотреть лекции и просто интересные видео, которые мы выкладываем, а любые пожелания и предложения можете высылать на почту science.kitchen@yandex.ru.

С уважением, Д.