28 марта, 2024

hleb

Находите все последние статьи и смотрите телешоу, репортажи и подкасты, связанные с Россией.

«Самая далекая галактика» HD1 может быть не тем, чем кажется

«Самая далекая галактика» HD1 может быть не тем, чем кажется

Захватывающее потенциальное открытие недавно потрясло мир астрофизики.

Логарифмическая концепция художника видимой вселенной. Солнечная система уступает место Млечному Пути, который уступает место близлежащим галактикам, которые затем уступают место обширной структуре и горячей плотной плазме пригородного Большого взрыва. Каждая линия обзора, которую мы можем наблюдать, содержит все эти эпохи, но поиск самого отдаленного наблюдаемого объекта не будет завершен, пока мы не нанесем на карту всю Вселенную.

(кредит: Пабло Карлос Бодасси; Unmismoobjetivo / Wikimedia Commons)

эта галактика HD1И Только что объявлено Как самая маленькая и самая далекая галактика из когда-либо виденных.

самая дальняя галактика

Этот маленький красный объект, показанный здесь фиолетовыми стрелками, едва видимый без каких-либо указаний на него, может представлять собой самое далекое из известных в настоящее время объектов во Вселенной: HD1. Однако окончательно она еще не определена.

(кредит: Харрикан и др.).

Ему 330 миллионов лет, и сейчас он находится на расстоянии 33 миллиардов световых лет: самое большое расстояние, которое когда-либо видели.

недостижимый

Свет от любой галактики, излученной после начала горячего Большого взрыва, 13,8 миллиарда лет назад, достиг бы нас сегодня, если в настоящее время он находится в пределах 46,1 миллиарда световых лет. Но свет от более старых и далеких галактик будет блокироваться мешающей материей и смещаться в красную сторону из-за расширения Вселенной. Оба представляют серьезные проблемы для открытия и представляют собой предостерегающие истории против нас, чтобы сделать окончательные выводы о расстоянии между ними без соответствующих и необходимых данных.

(кредит: Ф. Саммерс, А. Паган, Л. Хустак, Дж. Бэкон, З. Левай и Л. Фраттере (STScI))

Это можно сломать Старая пластинка GN-z11: 407 миллионов лет и 32 миллиарда световых лет.

READ  Астрономы только что обнаружили две сверхмассивные черные дыры на грани легендарного столкновения: ScienceAlert
самый дальний

Часть поля GOODS-N, содержащая галактику GN-z11, самую далекую из когда-либо наблюдаемых галактик. При красном смещении 11,1, расстоянии 32,1 миллиарда световых лет и предполагаемом возрасте Вселенной в 407 миллионов световых лет на момент испускания этого света это самый дальний светящийся объект, который мы когда-либо видели. Вселенная. Спектроскопическое подтверждение Хаббла было ключевым; Без него мы должны были бы оставаться скептиками.

(кредит: НАСА, ЕКА, Г. Бэкон (STScI), А. Фейлд (STScI), П. Эш (Йель))

Если да, то это Фантастическая находка: яркий, светящийся, возможно, дом для Первые по-настоящему чистые звезды.

Первые образовавшиеся звезды и галактики должны стать домом для звезд третьего скопления: звезды состоят из элементов, впервые образовавшихся во время горячего Большого взрыва, которые на 99,999999% состоят исключительно из водорода и гелия. Такая популяция никогда ранее не наблюдалась и не подтверждалась, но некоторые надеются, что HD1 будет содержать их.

(кредит: Пабло Карлос Бодасси / Wikimedia Commons)

Но есть отличный шанс, что HD1 не Широко известный рекорд.

Хотя существуют увеличенные, очень далекие, очень красные и даже инфракрасные галактики, такие как та, что идентифицирована здесь, в экстремальном глубоком поле Хаббла, многие из этих галактик-кандидатов оказались либо внутренне красными, либо мешающими более близким, а не супер- далекие объекты, которыми мы были и надеемся стать. Без спектрального подтверждения обманывать себя относительно космической дальности объекта неприятно, но привычно.

(кредит: НАСА, ЕКА, Р. Боуэнс, Дж. Эллингсворт (Калифорнийский университет, Санта-Круз))

Да, он очень красного цвета и теряет весь коротковолновый свет.

самая дальняя галактика

На этом рисунке показаны несколько оптических фильтров (вверху) и изображения HD1, на которых они видны или не видны, а также две разные подгонки оптических данных. Обратите внимание, что, хотя более высокое красное смещение подходит лучше, нет никакого спектрального подтверждения расстояния до галактики HD1.

(кредит: Ю. Харикане и др., ApJ, 2022 г.)

Только оптические фильтры с большей длиной волны вообще могут обнаружить объект.

READ  Сейсмолог запускает Inter Milan | Эврикалерт!
самая дальняя галактика

Прежде чем образуется достаточное количество звезд, нейтральные атомы остаются в галактическом центре Вселенной, где они чрезвычайно эффективно блокируют ультрафиолетовый и видимый свет звезд. Без спектроскопического подтверждения, как мы сделали с GN-z11, но не с HD1, следует проявлять осторожность.

(кредит: Harikane et al., NASA, EST и P. Oesch/Yale)

Это соответствует объекту позади»стена из нейтральных атомовдо повторной ионизации.

реионизация

Схема истории Вселенной с выделением реионизации. До того, как образовались звезды или галактики, Вселенная была полна нейтральных атомов, которые блокировали свет. Большая часть Вселенной повторно не ионизируется до 550 миллионов лет спустя, при этом в некоторых регионах полная реионизация достигается раньше, а в других позже. Первые крупные волны реионизации начинают происходить в возрасте около 250 миллионов лет, в то время как некоторые счастливые звезды могут образоваться только через 50–100 миллионов лет после Большого взрыва. С правильными инструментами, такими как космический телескоп Джеймса Уэбба, мы можем начать обнаруживать самые старые галактики.

(кредит: S.G. Djorgovski et al., Калифорнийский технологический институт; Цифровой медиацентр Калифорнийского технологического института)

Но только спектроскопия способна с абсолютной уверенностью определить красное смещение галактики.

Только разбивая свет от удаленного объекта на составляющие его длины волн и определяя сигнатуру атомных или ионных электронных переходов, которые могут быть связаны с красным смещением и, таким образом, расширяющейся Вселенной, можно получить надежное и доступное красное смещение (и, следовательно, расстояние). Это руководство сегодня недоступно для HD1 и HD2.

(кредит: Festo Silver, 1917, Proc. Аамир. Слон. Общество.)

Множественные спектральные линии, связанные с квантовыми переходами, показывают, насколько сильно испускаемый свет смещается в красную сторону в расширяющейся Вселенной.

расширение Вселенной

Эта упрощенная анимация показывает, как со временем меняется красное смещение света и расстояния между несвязанными объектами в расширяющейся Вселенной. Только связав длину волны излучаемого света с наблюдаемым светом, можно с уверенностью измерить красное смещение.

(кредит: Роб Ноб)

Для HD1 имеется только одна линия-кандидат, и значимость ее обнаружения ниже порога 5-σ.

READ  Исследование показывает, как синусоиды можно использовать для лучшего понимания эволюции человека.

Во всей совокупности спектров HD1 самых мощных наших обсерваторий, включая ALMA, появляется только одна временная сигнатура линии: линия дважды ионизированного кислорода. Его доверие не соответствует «золотому стандарту», ​​необходимому для объявления об открытии.

(кредит: Ю. Харикане и др., ApJ, 2022 г.)

«Другой» дальний фильтр, HD2, вообще не имеет спектральных линий.

Экспозиции в разных фотометрических диапазонах (выше) для галактики-кандидата HD2, а также потенциальные спектральные сдвиги (кривые) для точек данных (красные). Обратите внимание, хотя решение с большим красным смещением (z = 12) предпочтительнее интерпретации с низким красным смещением (z = 3,5), оба варианта возможны, а четкая сигнатура спектроскопии недоступна.

(кредит: Ю. Харикане и др., ApJ, 2022 г.)

До тех пор, пока не будет получено спектральное подтверждение, необходимо соблюдать осторожность, так как расстояния не могут быть определены окончательно.

Опубликованный полный спектр галактики-кандидата HD1 вообще не показывает четких обнаружений спектральных линий. Красная стрелка соответствует возможному сигналу двойной линии ионизированного кислорода. Без убедительных данных мы не можем ответственно заключить, что это действительно самая далекая галактика, которую мы когда-либо видели. Это может быть совсем не так.

(кредит: Ю. Харикане и др., ApJ, 2022 г.)

В основном Mute Monday рассказывает астрономическую историю с картинками, визуальными эффектами и не более чем 200 словами. молчаливый; улыбайся больше.