Астрономам впервые удалось провести точные оценки содержания кислорода в далёкой галактике. Кислород – это третий самый распространенный химический элемент во Вселенной. Он образуется внутри звёзд и выбрасывается в космическое пространство, когда звёзды погибают. Данные о его количестве имеют большое значение для изучения процессов происходящих в галактиках.
Новое исследование, опубликованное в Astrophysical Journal Letters, основано на данных, полученных телескопами обсерватории Кека на Мауна Кеа (Гавайи).
“Это, безусловно, самая далёкая галактика, для которой было измерено количество кислорода”, – сказала Элис Шепли (Alice Shapley), профессор Калифорнийского университета астрономии, и соавтор исследования, – “как оказалось мы видим эту галактику такой, какой она была 12 миллиардов лет назад”.
Изучение галактики, известной, как COSMOS-1908 позволит астрономам лучше понять состав древних галактик. Этимигалактиками была заполнена Вселенная, когда ей было всего пару миллиардов лет, отметили исследователи.
COSMOS -1908, содержит приблизительно 1 миллиард звёзд, что примерно в сто раз меньше, чем число звёзд в Млечном Пути, однако количество кислорода в ней всего в пять раз меньше. Как правило, астрономы полагаются на косвенные и неточные методы для оценки объёмов кислорода в далёких галактиках.
“Но в данном исследовании нам удалось провести прямые измерения”, – сказал Райан Сандерс (Ryan Sanders), ведущий автор исследования. “Для далёких галактик, в отличии от близлежащих, не существует точного метода определения количества кислорода. Однако, к счастью для нас, COSMOS-1908 оказалась той галактикой, для которой мы можем использовать “надёжный” метод широко применяемый для близлежащих галактик”.
Объёмы кислорода
Количество кислорода в галактике определяется в основном тремя факторами: взрывами сверхновых; “супер-ветрами”, выдувающими материал из галактики; и составом межгалактической среды. Поседняя незначительно пополняет запасы кислорода внутри галактики.
“Если мы знаем о том, сколько кислорода находится в галактике, мы будем больше знать обо всех этих трёх процессах”, – сказала Шепли, которая, как и Сандерс, интересуется процессами формирования и развития галактик, а также тем почему галактики имеют различную структуру.
В своём исследовании учёные использовали довольно продвинутый и сложный инструмент под названием MOSFIRE (Multi-Object Spectrometer for Infra-Red Exploration), установленный на телескопе Кек I в обсерватории Кека. Этот пятитонный прибор предназначен для изучения наиболее удалённых и тусклых галактик.
MOSFIRE представляет собой спектрограф. Инструмент, который анализирует свет, исходящий от астрономических объектов и позволяющий астрономам определять химический состав галактик. Это возможно благодаря тому, что различные химические элементы, такие как кислород, углерод, железо или водород, имеют уникальные спектральные подписи.