В анатомии «космической змеи» раскрывается структура далеких галактик

 

Мы хорошо разбираемся в фундаментальных механизмах, регулирующих образование звезд в галактиках, от межзвездной материи до диффузных облаков, распространяющихся в пространстве, гравитационное сжатие которых приводит к рождению звезд в крупных звездных кластерах. 

Но наблюдения далеких галактик ставят под сомнение эту картину, размер и массу этих далеких звездных питомников во многом превосходят размеры их местных коллег. Международная команда астрофизиков, возглавляемая университетами Женевы (ЮНИГЕ), Швейцария, для наблюдений и Цюриха (UZH) для симуляций решила эту несогласованность, которая, ставит под сомнение наши знания о звездообразовании, когда мы изучаем раннюю вселенную, далеко во времени и пространстве. Они нашли первые ответы благодаря новым наблюдениям так называемой космической змеи.

 Изучение звездообразования основывается на скоординированной работе нескольких международных команд, которые выполняют наблюдения в разных масштабах. Космический телескоп Хаббла, указывая на галактики с высоким красным смещением, подробно изучает очень отдаленные объекты, когда вселенная была намного моложе, далеко во времени и пространстве.

 Эти наблюдения вызвали неожиданные дебаты среди астрономов: в далеком прошлом было звездное образование, управляемое различными законами или физическими условиями? Это то, что, по-видимому, свидетельствуют данные космического телескопа Хаббла с наблюдениями за далекими галактиками, свидетельствующими о наличии гигантских звездообразующих областей, скопления газа и звезд, достигающие размеров до 3000 световых лет, в тысячу раз больше, чем наблюдаемые в близлежащей вселенной. И эти гигантские звезды, оказались повсеместными в галактиках с высоким красным смещением.

 Расстояние, которое отделяет нас от этих объектов, мешает их подробному наблюдению, но астрономы преодолели эту трудность, используя гравитационное линзирование. Телескоп направлен в сторону чрезвычайно массивного объекта, гравитационное поле которого изгибает путь света, исходящего из более удаленной галактики, расположенной за ней. Таким образом, гравитация массивного объекта создает множественные и усиленные изображения далекой галактики, точно так же, как и оптическая линза.

 В этом случае астрономы указали Хаббл на огромную гравитационную линзу, которая производит несколько растянутых, искаженных и почти перекрывающихся изображений далекой галактики с изображающей истинную звездообразующую «космическую змею». «Усиленное изображение более точное, светлое и позволяет нам наблюдать детали до 100 раз меньше», - говорит Антонио Кава, ведущий автор исследования.

 Исследователи пришли к выводу, что гигантские глыбы на самом деле не такие большие и массивные, как предполагалось предыдущими наблюдениями Хаббла. Вместо этого они по существу меньше или состоят из множества неразрешенных небольших компонентов. Валентина Тамбурелло из Института вычислительной науки УЖ, соавтор исследования, говорит: «Благодаря невероятно высокому разрешению« космической змеи »мы смогли сравнить наши расчеты с наблюдениями UNIGE и подтвердить их соответствие Это была невероятная удача для нас ».

 Это важный шаг к пониманию основополагающих механизмов формирования звезд в дальних галактиках, даже если он не полностью объясняет некоторые из наблюдаемых различий относительно локальных галактик. 

«Мы уменьшили различия между тем, что мы наблюдаем в соседней вселенной и в далеких галактиках, от фактора 1000 до фактора 10», - говорит Даниэль Шаер, профессор Женевской обсерватории. Он также указывает на непреодолимую конвергенцию новаторских наблюдений и сложные современные симуляции, такие как разработанные сотрудниками UZH, которые предполагают, что оставшиеся различия могут быть объяснены турбулентным характером далеких галактик.