Астрономы идентифицировали исключительно активную галактику, обозначенную как Y1, существовавшую всего через 800 миллионов лет после Большого взрыва. Эта галактика формирует звезды в 180 раз быстрее, чем Млечный Путь, раскрывая ранее неизвестную эпоху интенсивного звездообразования в раннем космосе. Открытие предоставляет важные сведения о том, как галактики быстро эволюционировали на ранних этапах формирования Вселенной.
Беспрецедентное Звездообразование
Исключительная продуктивность Y1 была подтверждена измерением температуры её сверхгорячей космической пыли с помощью Атакамской большой миллиметровой/субмиллиметровой решетки (ALMA). Свет, излучаемый этой первобытной галактикой, путешествовал 13 миллиардов лет, чтобы раскрыть уникальную среду звездообразования.
«Мы заглядываем в то время, когда Вселенная производила звезды гораздо быстрее, чем сегодня», — объясняет руководитель группы Том Бакс из Технологического университета Чалмерса. Предыдущие наблюдения уже обнаружили пыль в Y1, сделав её самой далёкой галактикой с обнаруженной светящейся пылью. Это привело исследователей к подозрению на необычайно эффективную фабрику звезд.
Загадка Ранней Пыли
Исследование решает давнюю загадку в космологии: обилие пыли в ранних галактиках. Традиционные модели не могут объяснить, как такие молодые галактики могли накопить значительные запасы пыли, поскольку пыль в основном создается старыми, умирающими звездами. Высокая температура пыли в Y1 предлагает потенциальное решение.
«Галактики в ранней Вселенной кажутся слишком молодыми для количества содержащейся в них пыли», — отмечает Лора Соммовиго из Института Флэт Айрон. «Но небольшое количество теплой пыли может казаться таким же ярким, как большое количество холодной пыли. Именно это мы и видим в Y1».
Это говорит о том, что кажущееся обилие пыли может быть оптической иллюзией — результатом более горячих, ярких пылинок, а не простого количества.
Условия Раннего Звездообразования
Экстремально высокая скорость звездообразования в Y1, вероятно, отражает уникальные условия ранней Вселенной. В эту эпоху галактики были меньше, плотнее и быстро росли. Период интенсивного звездообразования, производящего примерно 180 солнечных масс звезд в год, не мог длиться вечно. Однако подобные всплески могли быть обычным явлением в ранней Вселенной.
«Мы не знаем, насколько распространены такие фазы могут быть», — добавляет Бакс. «Но мы планируем искать больше примеров подобных фабрик звезд».
Последствия для Эволюции Галактик
Открытие Y1 подтверждает идею о том, что ранняя Вселенная была периодом хаотичной, ускоренной эволюции галактик. Интенсивное звездообразование, вызванное средами, такими как Y1, вероятно, сыграло решающую роль в засеивании Вселенной тяжелыми элементами и формировании структур, которые мы наблюдаем сегодня.
Дальнейшее исследование с использованием высокоразрешающих возможностей ALMA будет необходимо для понимания детальных механизмов, управляющих звездообразованием в Y1. Это включает в себя выявление источников её экстремального энергетического выхода и картирование распределения газа и пыли в галактике.
Изучение Y1 и подобных фабрик звезд продолжит уточнять наше понимание первых галактик Вселенной и условий, которые позволили им так быстро расти.
