Οι επιστήμονες ανακάλυψαν τον πιο μακρινό γαλαξία ποτέ

Μια διεθνής ομάδα αστρονόμων περιλαμβάνει ερευνητές στο Κέντρο Αστροφυσικής | Το Χάρβαρντ και το Σμιθσόνιαν εντόπισαν το πιο μακρινό αστρονομικό αντικείμενο ποτέ: τον γαλαξία.

Ο υποψήφιος γαλαξίας που ονομάζεται HD1 βρίσκεται περίπου 13,5 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά και περιγράφηκε την Πέμπτη στο Astrophysical Journal. Σε συνοδευτικό έγγραφο που δημοσιεύτηκε στο Μηνιαίες ειδοποιήσεις επιστολών της Βασιλικής Αστρονομικής ΕταιρείαςΚαι το Οι επιστήμονες αρχίζουν να εικάζουν τι ακριβώς είναι ένας γαλαξίας.

Η ομάδα προτείνει δύο ιδέες: το HD1 μπορεί να σχηματίζει αστέρια με εκπληκτικό ρυθμό και μπορεί να φιλοξενεί αστέρια του Πληθυσμού III, το ίδιο το σύμπαν. πρώτα αστέρια– αυτό δεν έχει παρατηρηθεί ακόμα. Εναλλακτικά, το HD1 μπορεί να περιέχει μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα με μάζα περίπου 100 εκατομμύρια φορές τη μάζα του ήλιου μας.

Λέει ο Fabio Paccucci, κύριος συγγραφέας του MNRAS Μελέτη, συν-συγγραφέας μιας εργασίας ανακάλυψης για α Β Γ, και αστρονόμος στο Κέντρο Αστροφυσικής. «Είναι σαν να μαντεύετε την εθνικότητα ενός πλοίου από τη σημαία που φέρετε, ενώ είναι μακριά στην ακτή, και το πλοίο βρίσκεται μέσα σε μια πυκνή και θυελλώδη ομίχλη. Μπορεί κανείς να δει κάποια από τα χρώματα και τα σχήματα του σημαία, αλλά όχι στο σύνολό του. Είναι τελικά ένα μακρύ παιχνίδι ανάλυσης και αποκλεισμού απίθανων σεναρίων».

Το HD1 είναι εξαιρετικά φωτεινό UV φως. Για να το εξηγήσουμε, «κάποια ενεργή διαδικασία συμβαίνει εκεί ή, ακόμα καλύτερα, συνέβη πριν από μερικά δισεκατομμύρια χρόνια», λέει ο Pacuchi.

Αρχικά, οι ερευνητές υπέθεσαν ότι ο HD1 είναι ένας γαλαξίας με τυπική αστρική έκρηξη, ένας γαλαξίας που δημιουργεί αστέρια με υψηλό ρυθμό. Αλλά αφού υπολόγισαν πόσα αστέρια παρήγαγε το HD1, πήραν έναν “απίστευτο ρυθμό – το HD1 θα σχηματίζει περισσότερα από 100 αστέρια κάθε χρόνο. Αυτό είναι τουλάχιστον δέκα φορές υψηλότερο από αυτό που θα περιμέναμε για αυτά γαλαξίες. “

Τότε ήταν που η ομάδα άρχισε να υποπτεύεται ότι το HD1 μπορεί να μην σχηματίζει κανονικά, καθημερινά αστέρια.

«Η πρώτη ομάδα άστρων που σχηματίστηκε στο σύμπαν ήταν πολύ πιο μαζική, φωτεινότερη και πιο καυτή από τα σύγχρονα αστέρια», λέει ο Pacuchi. “Αν υποθέσουμε ότι τα αστέρια που παράγονται στο HD1 είναι τα πρώτα αστέρια ή της ομάδας III, τότε οι ιδιότητές τους μπορούν να εξηγηθούν ευκολότερα. Στην πραγματικότητα, τα αστέρια της τρίτης ομάδας μπορούν να παράγουν περισσότερο υπεριώδες φως από τα κανονικά αστέρια, το οποίο μπορεί να εξηγήσει το μέγιστο Η υπεριώδης φωταύγεια του HD1.”

Ωστόσο, μια υπερμεγέθης μαύρη τρύπα θα μπορούσε επίσης να εξηγήσει την έντονη φωτεινότητα του HD1. Όταν καταβροχθίζει τεράστιες ποσότητες αερίου, φωτόνια υψηλής ενέργειας μπορεί να εκπέμπονται από την περιοχή γύρω από τη μαύρη τρύπα.

Αν ναι, θα γίνει το συντομότερο δυνατό γιγαντιαία μαύρη τρύπα Γνωστό στην ανθρωπότητα, παρατηρήθηκε πολύ πιο κοντά στη Μεγάλη Έκρηξη από τον σημερινό κάτοχο του ρεκόρ.

λέει ο Avi Loeb, αστρονόμος στο Κέντρο Αστροφυσικής και συν-συγγραφέας του MNRAS μελέτη. «Σπάζει την υψηλότερη καταγεγραμμένη μετατόπιση προς το κόκκινο του κβάζαρ σχεδόν δύο φορές, κάτι που είναι εντυπωσιακό κατόρθωμα».

Το HD1 ανακαλύφθηκε μετά από περισσότερες από 1.200 ώρες χρόνου παρατήρησης χρησιμοποιώντας το τηλεσκόπιο Subaru, το τηλεσκόπιο Vesta, το βρετανικό τηλεσκόπιο υπερύθρων και το διαστημικό τηλεσκόπιο Spitzer.

«Ήταν πολύ σκληρή δουλειά να βρούμε HD1 από περισσότερα από 700.000 αντικείμενα», λέει ο Yuichi Harikan, ο αστρονόμος στο Πανεπιστήμιο του Τόκιο που ανακάλυψε τον γαλαξία. «Το κόκκινο χρώμα του HD1 ταιριάζει εκπληκτικά με τα αναμενόμενα χαρακτηριστικά ενός γαλαξία που απέχει 13,5 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά, κάτι που μου προκάλεσε ανατριχίλα όταν τον βρήκα».

Στη συνέχεια, η ομάδα πραγματοποίησε επακόλουθες παρατηρήσεις χρησιμοποιώντας τη συστοιχία Atacama Large Millimeter/ Submillimeter Array (ALMA) για να επιβεβαιώσει την απόσταση, η οποία είναι 100 εκατομμύρια έτη φωτός από τον GN-z11, τον τρέχοντα κάτοχο του ρεκόρ για τον πιο μακρινό γαλαξία.

Χρησιμοποιώντας το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb, η ερευνητική ομάδα σύντομα θα παρακολουθεί ξανά το HD1 για να επαληθεύσει την απόστασή του από τη Γη. Εάν οι τρέχοντες υπολογισμοί αποδειχθούν σωστοί, ο HD1 θα είναι ο πιο μακρινός και παλαιότερος γαλαξίας που έχει καταγραφεί ποτέ.

Οι ίδιες παρατηρήσεις θα επιτρέψουν στην ομάδα να σκάψει βαθύτερα στην ταυτότητα του HD1 και να επιβεβαιώσει εάν μια από τις θεωρίες της είναι σωστή.

«Σχηματισμένη μερικές εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, η μαύρη τρύπα του HD1 πρέπει να έχει αναπτυχθεί από έναν τεράστιο σπόρο με πρωτοφανή ρυθμό», λέει ο Loeb. «Και πάλι, η φύση φαίνεται πιο δημιουργική από εμάς».