Далекие галактики, подобные Млечному Пути, раскрывают историю звездообразования Вселенной

Составное изображение наблюдения, показывающего тысячи галактик в радиолампе и радиотелескопов MeerKAT в южноафриканской полупустыне Кару. Самые яркие пятна - светящиеся радиогалактики, питаемые сверхмассивными черными дырами. Бесчисленные слабые точки - это далекие галактики, подобные нашему Млечному Пути, слишком слабые, чтобы их можно было обнаружить до сих пор. Поскольку радиоволны распространяются со скоростью света, это изображение является машиной времени, которая анализирует историю звездообразования во Вселенной.
Составное изображение наблюдения, показывающего тысячи галактик в радиолампе и радиотелескопов MeerKAT в южноафриканской полупустыне Кару. Самые яркие пятна — светящиеся радиогалактики, питаемые сверхмассивными черными дырами. Бесчисленные слабые точки — это далекие галактики, подобные нашему Млечному Пути, слишком слабые, чтобы их можно было обнаружить до сих пор. Поскольку радиоволны распространяются со скоростью света, это изображение является машиной времени, которая анализирует историю звездообразования во Вселенной.

Новое радиоизображение покрыто точками, каждая из которых представляет собой далекую галактику. Самые яркие пятна — это галактики, которые питаются сверхмассивными чёрными дырами и ярко сияют в радио-свете. Но что делает этот образ особенным, так это многочисленные слабые точки, заполняющие небо. Это такие далекие галактики, как наша, которые раньше никогда не наблюдались в радиолампе.

Чтобы узнать об истории звездообразования Вселенной, нам нужно оглянуться назад во времени. Галактики по всей вселенной формируют звезды в течение последних 13 миллиардов лет. Но большинство звезд родились от 8 до 11 миллиардов лет назад, в эпоху, называемую «космическим полднем».

Астрономам было непросто изучить слабый свет этой эпохи. Оптические телескопы могут видеть очень далекие галактики, но новые звезды в значительной степени скрыты в пыльных газовых облаках. Радиотелескопы могут видеть сквозь пыль и наблюдать редкие яркие звездные галактики, но до сих пор не были достаточно чувствительны, чтобы обнаружить сигналы от отдаленных галактик, похожих на Млечный Путь, которые ответственны за большую часть звездообразования во вселенной.

Международная группа астрономов, использующая телескоп MeerKAT Южноафриканской радиоастрономической обсерватории (SARAO), недавно сделала первое радионаблюдение, достаточно чувствительное, чтобы обнаружить эти галактики. «Чтобы сделать это изображение, мы выбрали область в Южном небе, где нет сильных радиоисточников, чей яркий свет мог бы скрыть чувствительные наблюдения», — сказал Том Мауч из SARAO в Кейптауне, Южная Африка, который возглавлял команду, которая опубликовала свои результаты в Астрофизический журнал .

Команда использовала 64 блюда MeerKAT для наблюдения за этой областью в общей сложности 130 часов. Полученное изображение показывает область неба, которая сопоставима по площади с пятью полными лунами, содержащими десятки тысяч галактик.

«Поскольку радиоволны распространяются со скоростью света, это изображение представляет собой машину времени, которая на протяжении миллиардов лет исследует звездообразование в этих далеких галактиках», — пояснил соавтор Джеймс Кондон из Национальной радиоастрономической обсерватории (NRAO) в Шарлоттсвилле, штат Вирджиния. , «Поскольку только короткоживущие звезды, возраст которых менее 30 миллионов лет, излучают радиоволны, мы знаем, что изображение не загрязнено старыми звездами. Поэтому радиосвет, который мы видим от каждой галактики, пропорционален ее скорости звездообразования при этот момент во времени. «

Астрономы хотят использовать это изображение, чтобы узнать больше о звездообразовании во всей вселенной. «Эти первые результаты показывают, что скорость звездообразования около космического полудня даже выше, чем первоначально ожидалось», — говорит Эллисон Мэтьюз, аспирант Университета Вирджинии и докторская степень Гроте Ребер в NRAO. «Предыдущие изображения могли обнаружить только верхушку айсберга, редкие и светящиеся галактики, которые произвели лишь небольшую часть звезд во Вселенной. Теперь мы видим полную картину: эти слабые точки — это галактики, которые сформировали большую часть звезды во вселенной «.

«Только за последние несколько лет технология развилась до такой степени, что мы можем создавать великолепные телескопы, такие как MeerKAT в Южной Африке, и иметь вычислительные возможности для создания таких изображений и получить реальное понимание того, как Вселенная стала такой, какая она есть». «добавил астроном NRAO Уильям Коттон. «Следующие поколения инструментов, квадратный километраж и очень большой массив следующего поколения должны быть еще более впечатляющими».

Источник истории:

Материалы предоставлены Национальной радиоастрономической обсерваторией . Примечание: содержимое может быть отредактировано по стилю и длине.


Ссылка на журнал :

  1. Т. Маух и соавт. Изображение MeerKAT DEEP2 с частотой 1,28 ГГц . Астрофизический журнал , 2019 [ ссылка ]