Космические пузыри выявить первые звезды

Астрономы, используя телескоп Мэйолл в Национальной обсерватории Китт-Пик, в программе НФС Национальной оптической инфракрасной астрономии научно-исследовательской лаборатории, выявили несколько перекрывающихся пузырьков газообразного водорода ионизируются звезды в начале галактик, всего 680 миллионов лет после Большого Взрыва. Это самое раннее прямое свидетельство от периода, когда первое поколение звезд образовалось и начало reionizing водород, который пронизывает Вселенную.

Был период в самом начале Вселенной, известный как «космическое средневековье» — когда элементарные частицы, образовавшиеся в результате Большого взрыва, были объединены, чтобы сформировать нейтрального водорода, но ни звезд, ни галактик существовали, чтобы осветить Вселенную. Этот период начался меньше, чем через полмиллиона лет после Большого Взрыва и завершился образованием первых звезд. При данном этапе эволюции нашей Вселенной обозначается компьютерного моделирования, прямых доказательств негусто.

Теперь астрономы с помощью инфракрасного тепловизора NEWFIRM на 4-х метровый Мэйолл телескопа в Китт-Пик Национальной обсерватории НФС Национальной оптической инфракрасной астрономии научно-исследовательской лаборатории (ОИР Лаборатории), сообщили визуализации группы галактик, известной как EGS77 [1], которая содержит эти первые звезды. Их результаты были озвучены на пресс-конференции, состоявшейся сегодня в 235-м заседании Американского астрономического общества (ААС) в Гонолулу, Гавайи.

«Молодая Вселенная была заполнена атомами водорода, которые так ослабляют ультрафиолетовое излучение, которое они блокируют наш взгляд ранних галактик», — сказал Джеймс Роудс в Центре космических полетов Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд, который представил выводы, сделанные на пресс-конференции ААС. «EGS77-первая группа галактика поймали в акте выяснения этого космического тумана».

Команда начала с обследования томография, предназначенная для обнаружения высокого красного смещения галактик и объединили эти данные с соответствующими изображениями, сделанные космическим телескопом «Хаббл». Это позволило команде, чтобы вычислить то, что известно как фотометрическое красное смещение, прокси для оценки расстояния. На этих красных смещений, галактики, свет полностью сместился из диапазона длин волн, к которому человеческий глаз чувствителен (видимого спектра) для более длинноволнового (инфракрасного) излучения. Критерии отбора кандидатов далекой галактики включено четкое определение их в специальных инфракрасных узкополосных фильтров, используемых с NEWFIRM на Мэйолл 4-метровый телескоп и полное отсутствие обнаружения в более коротких волн оптического диапазонов фильтр с телескопа Хаббл. «Открытие двух более слабых галактик в группе был возможен только потому, что специальный узкополосный фильтр используется с NEWFIRM», — сказал руководитель команды Tilvi Vithal, исследователь в Университете штата Аризона в темпе.

«Интенсивный свет от галактик может ионизировать окружающий газ водород, образуя пузыри, которые позволяют Старлайте свободно путешествовать», — сказал Tilvi. «EGS77 образовался большой пузырь, который позволяет его света, чтобы путешествовать на землю без особого затухания. В конце концов, пузыри, как они росли вокруг все галактики и межгалактическое пространство заполнено, расчищая путь для света, чтобы путешествовать по Вселенной».

EGS77 был обнаружен в составе космических глубокий и широкий узкополосных (космический рассвет обследование), для чего Роудс выступает в качестве главного следователя. Команда изображен небольшой области в созвездии Волопаса с помощью заказного фильтра на Национальной оптической астрономической обсерватории чрезвычайно широк-поля тепловизор (NEWFIRM). Рон Пробст, рассвет члена команды, который также помог развить NEWFIRM, добавляет: «Эти результаты показывают важность поддержания инструментов в наших национальных обсерваторий, которые являются мощными и могут гибко адаптироваться к реализации новых научных вопросов, вопросов, которые, возможно, не были в виду, когда инструмент был построен.»

После определения расстояния и, следовательно, возраст этих галактик были подтверждены спектров, полученных с помощью спектрографа MOSFIRE в Кек я телескоп на м. В обсерватории Кека на Maunakea на Гавайях. Все три галактики показывают сильные эмиссионные линии водорода Лайман-альфа в красном смещении (z в = 7.7), а значит, мы видим их около 680 миллионов лет после Большого Взрыва. Размер ионизированный пузырь вокруг каждого были получены из компьютерного моделирования. Эти пузыри пересекаются в пространстве, но достаточно велики (около 2,2 миллиона световых лет), что Лайман-альфа фотонов redshifted, прежде чем они достигнут границы пузыря и, таким образом, может остаться целым и невредимым, позволяя астрономам обнаружить их.

«Мы ожидали, что reionization пузыри из этой эпохи в космической истории будут редкие и трудно найти», — сказала Сангита Малхотра, сотрудник НАСА GSFC», поэтому подтверждение этого перехода имеет большое значение». Этот «космический рассвет», промежуточное состояние между нейтральной и ионизированной Вселенной, это то, что было предсказано. Таких открытий стало возможным благодаря наличию мощных астрономических инструментов, которые помогают исследовать Вселенную в сторону невероятного прошлыми поколениями астрономов.

Примечания

[1] Эту или расширенных Грот полосы, это регион отображена на HST в 2005; Это соответствует узкая полоса неба, примерно на ширину пальца держали на расстоянии вытянутой руки. Есть как минимум 50 000 галактик, известных в пределах полосы.

Более подробную информацию

Это исследование будет представлено в готовящейся к публикации работе и в настоящее время близки к принятию.

Исследовательская группа состоит из:

В. Tilvi, школа Земли и космоса Университета штата Аризона, Темпе, Аризона; С. Малхотра, астрофизики, научный отдел, Центр космических полетов Годдарда, Гринбелт, Мэриленд; И. Э. Роудс,астрофизики, научный отдел, Центр космических полетов Годдарда, Гринбелт, А. Колин, Чандлер-Гилберт колледж, Чандлер, штат Аризона; Я. Чжэн, но лаборатория для исследования галактик и космологии, Шанхайская астрономическая обсерватория, Шанха, КНР; С. Л. Финкельштейн,кафедра астрономии Университет Техаса в Остине, Остине, Техас; С. Вейе, кафедра астрономии и совместное пространство-научный институт, Университет Мэриленда, Колледж-Парк, Мэриленд; Б. mobasher смотреть, факультет физики и астрономии Калифорнийского университета, Риверсайд, Калифорния; Я. ван, CAS ключевой лаборатории для исследования галактик и космологии, кафедра астрономии, университет науки и техники Китая, Хэфэй, Аньхой, КНР; Роб Пробст, НОАО, 950 Н. Черри-Авеню, Тусон, az 85719.

НФС Национальной оптической инфракрасной астрономии научно-исследовательской лабораторией, центром США по наземной оптической инфракрасной астрономии, действует международное Близнецы обсерватории Китт-Пик Национальной обсерватории (KPNO), Серро-Тололо Межамериканской обсерватории (копу), сообщество науки и информационный центр (CSDC), и крупного синоптического исследовательского телескопа (LSST). Он управляется Ассоциацией университетов для исследований в астрономии (аура) в рамках соглашения о сотрудничестве с NSF и штаб-квартирой в Тусоне, штат Аризона. Астрономическое сообщество имеет честь иметь возможность проводить астрономические исследования на Iolkam Дю’ag (Китт-Пик) в штате Аризона, на Maunakea на Гавайях, и на Серро-Тололо и Серро Pachón в Чили. Мы признаем весьма значительную культурную роль и благоговения, что эти сайты имеют к Тохоно одхам, для коренных гавайцев населения, местных общин в Чили, соответственно.

сделать разницу: спонсорские возможности