Первобытные галактики путешествуют по фантастическому свету вокруг Млечного пути

Наша звездная спиральная Галактика Млечный Путь очень древняя. На самом деле, он почти так же стар, как сама видимая вселенная. Самые последние оценки показывают, что нашей Галактике 13,51 миллиарда лет — элегантный и величественный первозданный вертящийся вихрь на просторах Пространства-времени. Галактики, исполняющие вращающийся танец в космосе, зародились в очень древние времена, и их звезды начали освещать изначальную Вселенную менее чем через миллиард лет после своего Большого взрыва, почти 14 миллиардов лет назад. В августе 2018 года группа международных астрономов опубликовала свои новые открытия, демонстрирующие, что некоторые из самых слабых спутников галактик, вращающихся вокруг нашего Млечного Пути, являются одними из первых, которые родились во Вселенной. С рождением первых галактик Вселенная загорелась, как пламя свечи, положив конец тому, что называется Космическими Темными Веками когда это было пространство невероятной и невообразимой черноты.

Новое исследование было проведено группой ученых, включая физиков доктора Карлоса Френка и доктора Алиса Дизона из Института вычислительной космологии (ICC) в Университете Дарема (Великобритания) и доктора Соунака Бозе из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики (CfA) в Кембридже, штат Массачусетс (США). Их результаты показывают, что спутниковым галактикам, получившим название Seque-1, Bootes I, Tucana II и Ursa Major I более 13 миллиардов лет.

Профессор Карлос Френк, директор ICC Даремского университета отметил в пресс-релизе Даремского университета от 17 августа 2018 года, что «Нашел некоторые из самых первых образовавшихся галактик» в нашей Вселенной, вращающейся вокруг собственного двора Млечного Пути, является астрономическим эквивалентом нахождения остатков первых людей, населявших Землю. Это невероятно захватывающе. Наши находки подтверждают текущую модель эволюции нашей Вселенной, Модель лямбда-холодной темной материи в которой элементарные частицы, составляющие темную материю, управляют космической эволюцией. "

темная материя является таинственной формой материи, которая является в отличие от знакомого атомного вещества, перечисленного в Периодическая таблица элементов. Многие физики предполагают, что темная материя состоит из экзотических неатомных частиц, которые не взаимодействуют со светом или какой-либо другой формой электромагнитного излучения — именно поэтому темная материя невидима. Несмотря на свою интригующую прозрачность, ученые почти уверены, что темная материя действительно существует, потому что ее гравитационные эффекты могут наблюдаться на тех объектах, которые способны видеть астрономы, таких как звезды, звездные галактики и облака светящегося газа. , Темная материя гораздо более распространена, чем "обычная" атомная материя, которая составляет компоненты Космоса, которые люди на Земле находят знакомыми.

Конец космологического Темных веков

Первые атомы были атомами водорода — водород является самым простым, а также наиболее распространенным и самый легкий, атомный элемент во Вселенной. Водород впервые сформировался в экспоненциально расширяющемся огненном шаре самого Большого взрыва (Нуклеосинтез Большого взрыва) . Атомы водорода, которые существовали, когда Вселенной было всего лишь 380 000 лет, собрались вместе, чтобы создать облака, а затем начали медленно остывать и застывать в маленькие капли, или гало которые состояли из экзотической темноты вопрос.

Эта фаза охлаждения обычно упоминается как Космические темные века, и длилась около 100 миллионов лет. Со временем газ, который окончательно остыл в гало стал нестабильным — и в результате этой нестабильности родилось первое поколение огненных маленьких звезд. Эти новорожденные объекты были первыми галактиками, населявшими изначальную Вселенную.

Рождение первых галактик зажгло огни Вселенной и привело к блестящему концу Космического Темного века . Наиболее широко принятая модель, иллюстрирующая формирование галактик, восходящий сценарий предполагает, что большие галактики, такие как Млечный путь, были редки в древнем Космосе, и что они когда-либо связывали свои более здоровые более зрелые массы в результате столкновения и слияния относительно небольших протогалактических структур в древней Вселенной. Большинство первобытных галактик были размером всего в одну десятую от нашей большой Галактики, но они были такими же яркими, потому что быстро создавали множество огненных маленьких звездочек. Эти очень яркие, хотя и небольшие, древние галактические структуры служили «зародышами», которые чрезвычайно стали зрелыми галактиками, которые сегодня излучают фантастический свет во Вселенной.

В полосе странной тьмы, которая была первозданной Вселенной, непрозрачные облака первозданного газа встретились друг с другом и затем собрались вдоль ужасных, чрезвычайно массивных нитей, которые сплетают то, что космологи называют Космической Паутиной . Эта странная сетчатая структура также была уподоблена натуральной губке или, как вариант, сотам. Эти массивные нити — которые формируют крупномасштабную структуру Вселенной — состоят из экзотической темной материи . Эти нити темной материи — это леса, которые держат галактики, группы галактик и скопления галактик, которые все нанизаны вдоль этой странной космической сети, как сверкающие капли росы на паутине какого-то таинственного скрытого паука. , Темная материя гораздо более распространена, чем так называемая "обычная" атомная материя. Хотя «обычная» атомная материя составляет всего лишь 4% от массы-энергии Космоса, именно она сделала жизнь возможной. Большинство более тяжелых элементов, составляющих «обычную» атомную материю, образовались в жгучих сердцах миллиардов и миллиардов звезд Вселенной, которые создавали все более и более тяжелые и тяжелые атмосферные элементы из более легких. Большой взрыв создал только самые легкие атомные элементы — водород, гелий и следы лития — но звезды создали остальное. Кроме того, когда массивные звезды закончили свою ядерную термоядерную «жизнь» в катастрофических взрывах сверхновых, они создали самые тяжелые атомные элементы из всех — например, золото. Железо в вашей крови, кальций в ваших костях, вода, которую вы пьете, кислород, которым вы дышите, были созданы благодаря звездам. Мы звездные вещи.

Первобытные галактики представляли собой темные непрозрачные капли нетронутого газообразного водорода, красиво падающие в сердца гало темной материи и эти протогалактики захватили первое поколение звезд. Ослепительные звезды и горячий светящийся газ освещали то, что было мрачным пространством.

Цирковые спутники нашей Галактики

У нашего Млечного Пути есть несколько меньших галактик, которые гравитационно связаны с ним как часть подгруппы нашей Галактики. Наша Галактика-хозяин и сопровождающее ее окружение небольших спутниковых галактик являются частью локального скопления галактик, соответственно названного Локальной группой .

Известно, что 59 небольших галактик исполняют свой космический танец в пределах 1,4 миллиона световых лет от Млечного Пути. Однако не все они находятся на орбите вокруг нашей Галактики. Действительно, некоторые из этих меньших галактик могут фактически вращаться вокруг других спутниковых галактик. Большие и Малые Магеллановы облака являются единственными спутниковыми галактиками, которые можно увидеть без помощи биноклей или телескопов, и обе они наблюдались невооруженным человеческим глазом с доисторических времен. раз. Измерения, полученные астрономами в 2006 году с использованием космического телескопа Хаббла (HST) показывают, что дуэт Магеллановых облаков действительно может путешествовать слишком быстро, чтобы находиться на орбите вокруг Млечного пути. Из маленьких галактик, подтвержденных на орбите, самой большой является карликовая эллиптическая галактика Стрельца которая имеет диаметр около 8500 световых лет — или примерно одну пятую диаметра нашего Млечного пути.

Спутники нашей Галактики вращаются вокруг приблизительно 1000 световых лет от внешнего края своего диска до внешнего края своего гало темной материи при приблизительно 980 x 10 — свету третьей степени — лет от Галактического центра. Маленькие циркулирующие галактические спутники обычно лишены газообразного водорода по сравнению с теми, которые находятся на орбите дальше. Это происходит из-за строгого обжигающего горячего газа гало Млечного Пути, который отбирает холодный газ с неудачных спутников. Сателлиты, которые остаются за пределами этого региона, по-прежнему способны удерживать обильное количество газа.

Трагическая карликовая сфероидальная галактика Стрелец в настоящее время пожирается Млечным путем, и она обречена пройти через нее в течение следующих 100 миллионов лет. Поток Стрельца — это лента звезд, которая, как полагают, была орбитальным диском галактической галактики, которая была полностью разрушена мощным и беспощадным гравитационным объятием нашей собственной Галактики.

Tripping The Light Fantastic

Команда международных ученых, которые опубликовали свои новые результаты в августе 2018 года, определили две различные популяции спутниковых галактик, кружащих вокруг нашей.

Первая популяция состоит из очень слабых галактик, которые действительно родились во время исконного Космического Темного века . Второе население несколько ярче и состоит из галактик, которые родились сотни миллионов лет спустя. Эта последняя популяция слегка ярких спутников возникла, когда водород, который был ионизирован интенсивным ультрафиолетовым излучением (выброшенным в космос первыми звездами), смог охладиться в более массивные гало невидимых темная материя.

Исследователи были еще более воодушевлены, когда обнаружили, что модель формирования галактики, которую они ранее описали, полностью согласуется с новыми данными. Это позволило им определить время образования спутниковых галактик.

«Приятным аспектом этой работы является то, что она подчеркивает взаимодополняемость между предсказаниями теоретической модели и реальными данными. Десять лет назад самые слабые галактики в окрестностях Млечного пути попали под радар. будущие галактические переписи, совершенно новый массив самых маленьких галактик появился на свет, что позволяет нам тестировать теоретические модели в новых режимах », — объяснил доктор Саунак Бозе в пресс-релизе Университета Дарема от 17 августа 2018 года . Доктор Боз был студентом-доктором в ICC когда это исследование началось, и в настоящее время является научным сотрудником в CfA.

Мощное ультрафиолетовое излучение, выброшенное в Космос-время первым поколением галактик, танцующих в Космосе, уничтожило затяжные атомы водорода, ионизировавшие их — это означало, что оно выбило их электроны. Это затрудняло адекватное охлаждение этого газа для рождения огненных звездочек. Хотя это кажется нелогичным, чтобы образовалась горячая новая звезда, все должно стать очень холодным.

Древний процесс галактического образования остановился, и никакие новые галактики не могли сформироваться в течение следующего миллиарда лет. Однако, в конце концов, гало темной материи стали настолько массивными, что даже ионизированный газ смог охладиться. Возобновилось формирование галактик, когда-либо создавали блестящие звездные и великолепные галактики, подобные нашему Млечному Пути.

Д-р. Алис Дизон, научный сотрудник Университета Королевского общества (Великобритания) в ICC прокомментировал прессе 27 августа 2018 года, что «Это прекрасный пример того, как наблюдения за крошечными карликовыми галактиками, живущими в нашей Млечный Путь можно использовать для изучения ранней Вселенной. "

Новые находки опубликованы в Астрофизическом журнале.


Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован Обязательные поля отмечены *

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>