Виявлення екстремального ультрафіолетового випромінювання дуже далекої галактики AUDFs01

Астрономи зазвичай чують дані від далеких галактик за допомогою випромінювання високої енергії, наприклад рентгенівського. Вкрай рідко можна отримати ультрафіолетове випромінювання відносно нижчої енергії від стародавніх галактик, таких як AUDs01. Такі низькоенергетичні фотони зазвичай поглинаються в дорозі або земною атмосферою. Купина Простір Телескоп (HST) дуже допоміг у уникненні впливу земної атмосфери, але навіть HST не міг виявити сигнал від цього галактика мабуть через шум.  

Тепер ультрафіолетове зображення телескоп на індійському супутнику AstroSat вперше зафіксовано екстремальне ультрафіолетове світло галактика AUDFs01 знаходиться на відстані 9.3 мільярдів світлових років від Землі, що є примітним¹.  

Сьогодні ми можемо розглянути всесвіт і бач Число зірок: та галактики утворився мільярди років тому, оскільки міжгалактичне середовище прозоре для світла. Це було не так протягом перших кількох сотень мільйонів років після Великого вибуху. Період, названий астрономами космічними темними віками, був часом, коли міжгалактичне середовище було заповнене нейтральним газом, який поглинав високоенергетичні фотони і створював всесвіт непрозорі для світлових хвиль. Це був період, починаючи з моменту випромінювання космічного мікрохвильового фонового випромінювання до моменту першого Число зірок: та галактика були сформовані. The всесвіт потім увійшла в так звану епоху реіонізації, коли темна матерія почала руйнуватися під дією власної гравітації і зрештою почала формувати Число зірок: і галактики. 

Космологи посилаються на червоне зміщення z, щоб позначити космічну епоху. Сучасний час позначається як z=0, і чим вище значення z, тим ближче до Великого вибуху. Наприклад, z=9 позначає час, коли всесвіт було 500 мільйонів років і z=19, коли йому було лише 200 мільйонів років, близько Темної доби. При більш високих значеннях z (z ≥ 10) стає надзвичайно важко виявити будь-який об’єкт (зірку або галактика) через різке зниження міжгалактичної передачі середовища. Вченим вдалося спостерігати квазари і галактики до z, що приблизно дорівнює 6.5. Теорії припускають, що Число зірок: і галактики могли бути сформовані набагато раніше, скажімо, при вищих значеннях z, а з розвитком технологій ми також зможемо виявляти більш тьмяні об’єкти при вищих значеннях z [2]. Однак більшість виявлень галактик обмежується приблизно z=3.5 і виявляється в діапазоні рентгенівських променів. Виявити зірки та галактики в екстремальному ультрафіолеті надзвичайно важко, оскільки він сильно поглинається атмосферою. 

Групі вчених під керівництвом Сахи з Міжуніверситетського центру астрономії та астрофізики (IUCAA) вдалося досягти цього унікального результату за допомогою ультрафіолетового телескопа (UVIT) на борту індійського супутника AstroSat. Вони спостерігали за Galaxy AUDFs01 розташовані в Купина Надзвичайно глибоке поле з використанням ультрафіолетового світла від галактика. Це можливо, тому що фоновий шум в детекторі UVIT був набагато меншим, ніж у HST. Це відкриття є важливим, оскільки воно відкриває нову область для виявлення далеких галактик у діапазоні EUV. 

***

Список використаної літератури:  

1. Саха, К., Тандон, С. Н., Сіммондс, К., Верхамме, А., Пасван А. та ін. 2020. Виявлення AstroSat випромінювання континууму Лаймана від az = 1.42 галактика. Nat Astron (2020). DOI:  https://doi.org/10.1038/s41550-020-1173-5  

2. Miralda-Escudé, J., 2003. Темний вік Всесвіту. наука, 300(5627), с.1904-1909. DOI: https://doi.org/10.1126/science.1085325