Используя Атакамскую большую миллиметровую/субмиллиметровую решетку (ALMA), астрономы наблюдали значительное количество холодного нейтрального газа во внешних областях A1689-zD1, одной из самых молодых и далёких галактик, из когда-либо обнаруженных.
A1689-zD1 находится примерно в 13 миллиардах световых лет от нас в созвездии Девы.
Эта звездообразующая галактика была обнаружена за скоплением галактик Abell 1689 в 2007 году и подтверждена в 2015 году.
A1689-zD1 можно наблюдать только благодаря тому, что её яркость усиливается более чем в 9 раз гравитационной линзой в виде Abell 1689.
“A1689-zD1 находится в очень ранней Вселенной – всего через 700 миллионов лет после Большого взрыва”, – сказал ведущий автор исследования Холлис Акинс, студент Гриннелл-колледжа.
Это эпоха, когда галактики только начинали формироваться.
То, что исследователи обнаружили в ходе этих новых наблюдений, является свидетельством процессов, которые могут способствовать эволюции того, что мы называем нормальными галактиками, в отличие от массивных галактик.
Что ещё более важно, эти процессы, которые учёные ранее не считали применимыми к этим обычным галактикам.
Одним из таких необычных процессов является производство и распределение в галактике топлива для звездообразования, и, возможно, большого его количества.
Акинс и его коллеги использовали ALMA, чтобы обнаружить ореол углекислого газа, простирающийся далеко за пределы центра A1689-zD1.
Это может быть свидетельством продолжающегося звездообразования в том же регионе или результатом структурных нарушений, таких как слияния или оттоки, на самых ранних стадиях формирования галактики. По словам команды, это необычно для ранних галактик.
“Углеродный газ, который мы наблюдали в этой галактике, обычно находится в тех же регионах, что и нейтральный водородный газ, где также имеют тенденцию образовываться новые звёзды”, – сказал Акинс.
Если это так с A1689-zD1, галактика, вероятно, намного больше, чем считалось ранее.
Также возможно, что этот ореол является остатком предыдущей галактической активности, такой как слияния, которые воздействовали на галактику сложными гравитационными силами, что привело к выбросу большого количества нейтрального газа на такие значительные расстояния.
В любом случае ранняя эволюция этой галактики, вероятно, была активной и динамичной, и мы узнаем, что это может быть общей, хотя ранее ненаблюдаемой темой раннего формирования галактик.
Астрономы также наблюдали выбросы горячего ионизированного газа, обычно вызываемые бурной галактической активностью, такой как сверхновые, выбрасываемые наружу из центра A1689-zD1.
Возможно, учитывая их потенциально взрывоопасную природу, выбросы имеют какое-то отношение к углеродному ореолу.
“Оттоки происходят в результате насильственной деятельности, такой как взрыв сверхновых или из-за магнитных эффектов чёрных дыр в центрах галактик”, – сказал Акинс.
Из-за этого существует большая вероятность того, что горячие выбросы как-то связаны с присутствием холодного углеродного ореола.
И это ещё раз подчёркивает важность многофазного, или горячего, или холодного, характера выходящего газа.
Результаты исследования были опубликованы вчера в Astrophysical Journal.