HD1 е най-далечната галактика забелязана досега

Светещ в червено обект от ранната Вселена е определен като най-далечната галактика, откривана досега.

Това е галактика, наречена HD1, която е съществувала само 330 милиона години след Големия взрив.

Нейната слаба светлина, разтеглена от разширяването на Вселената, е трябвало да измине 13,5 милиарда светлинни години, за да достигне до нас, тук, на Земята.

HD1 е мистерия. Учените не са съвсем наясно какво точно представлява галактиката.

Екипът предлага две идеи: HD1 може да образува звезди с удивителна скорост и вероятно дори е дом на звезди от Популация III, първите звезди на Вселената, които досега никога не са били наблюдавани. Другата хипотеза е, че HD1 може да съдържа свръхмасивна черна дупка, около 100 милиона пъти по-голяма от масата на нашето Слънце.

Ако е последното, нарастването на черната дупка до свръхмасивни размери толкова скоро след като Вселената се появи, е предизвикателство за моделите на образуване и еволюция на черна дупка.

„Отговорът на въпроси за естеството на толкова далечния източник може да бъде предизвикателство“, коментира астрофизикът Фабио Пакучи (Fabio Pacucci) от Харвард-Смитсониън Център по астрофизика.

„Това е като да познаеш националността на кораб от знамето, което плава, докато си далеч на брега, а корабът е сред буря и гъста мъгла. Човек може да види някои цветове и форми на знамето, но не и изцяло. В крайна сметка това е дълга игра на анализ и изключване на неправдоподобни сценарии."

HD1 е изключително ярък в ултравиолетова светлина . За да се обясни това, "някои енергийни процеси се случват там или, още по-добре, са се случили преди няколко милиарда години", казва Пакучи.

Първоначално изследователите предполагат, че HD1 е стандартна галактика с избухващи звезди, галактика, която създава звезди с висока скорост. Но след като изчисляват колко звезди произвежда HD1, получават „невероятна скорост – HD1 би трябвало да образува повече от 100 звезди всяка година. Това е поне 10 пъти повече от това, което се очаква за такива галактики“.

Тогава екипът започна да подозира, че HD1 може да не формира нормални, обикновени звезди.

„Първата популация от звезди, която се е образувала във Вселената, е била от по-масивни, по-ярки и по-горещи от съвременните звезди“, разказва Пакучи. „Ако приемем, че звездите, произведени в HD1, са такива първи или звезди от популация III, тогава нейните свойства биха могли да се обяснят по-лесно. Всъщност звездите от популация III са способни да произвеждат повече UV светлина от нормалните звезди, което би могло да обясни екстремната ултравиолетова светлина на HD1."

^{Времевата линия показва най-ранните кандидати за галактики и историята на Вселената. Кредит: Harikane et al., НАСА, EST и P. Oesch/Yale.}

Свръхмасивна черна дупка обаче може да обясни и изключителната яркост на HD1. Тъй като поглъща огромни количества газ, от областта около черната дупка могат да бъдат излъчвани високоенергийните фотони.

Ако това е така, това би било най-ранната свръхмасивна черна дупка, позната на човечеството, която е много по-близо във времето до Големия взрив в сравнение с настоящия рекордьор.

„HD1 е бил гигантско бебе в родилната зала на ранната Вселена“, коментирва Ави Льоб, астроном от Центъра по астрофизика и съавтор на проучването MNRAS. „Той разбива рекорда на най-голямото регистрирано червено отместване на квазар почти два пъти, това е забележително постижение.“

HD1 е открит след повече от 1200 часа време за наблюдение с телескопа Subaru, телескопа VISTA, британския инфрачервен телескоп, и космическия телескоп Spitzer.

„Образувайки се няколкостотин милиона години след Големия взрив, черната дупка в HD1 трябва да е израснала от масивно ядро с безпрецедентна скорост“, отбелязва Льоб. „Отново природата изглежда има по-голяма фантазия от нас.

Справка:

1. A Search for H-Dropout Lyman Break Galaxies at z~12-16, arXiv:2112.09141 [astro-ph.GA] arxiv.org/abs/2112.09141 , Accepted for publication in MNRAS Letters.
2. Are the newly-discovered z∼13 drop-out sources starburst galaxies or quasars?, arXiv:2201.00823 [astro-ph.GA] arxiv.org/abs/2201.00823 , Accepted for publication in ApJ.

Изследването е прието в The Astrophysical Journal и Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

Източник: Scientists have spotted the farthest galaxy ever
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

Още по темата

20/10/2021

Космос

Намериха доказателства, че AS0039 е една от първите звезди в нашата Вселена

04/04/2018

Космос

Откриха най-далечната звезда във Вселената