Она рождает новые звезды в 180 раз активнее Млечного Пути
Астрономы определили свойства галактики MACS0416_Y1, существовавшей спустя всего 600 миллионов лет после Большого взрыва. Оказалось, что в ней есть резервуар сильно разогретой крайне активным звездообразованием пыли. Эти наблюдения обновили рекорд по дальности прямой регистрации излучения от пылевых облаков. Статья опубликована в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Эпоха Реионизации началась спустя несколько сотен миллионов лет после Большого Взрыва и характеризуется появлением первых звезд, квазаров и галактик, ответственных за повторную ионизацию своим излучением нейтрального газа в окологалактическом пространстве. Исследования объектов из эпохи Реоинизации выявили необычно большую запыленность многих галактик. Она проявляется в виде избыточного инфракрасного излучения и пока что плохо стыкуется с имеющимися теориями. Чтобы наложить более строгие ограничения на эти теории, необходимы достаточно точные измерения масс пыли в таких галактиках.
Красное смещение MACS0416_Y1 составляет 8,31, что означает, что она существовала спустя шестьсот миллионов лет после Большого Взрыва. Инфракрасная светимость галактики составляет около 1012 светимостей Солнца, что делает MACS0416_Y1 ультраяркой инфракрасной галактикой. Ее звездная масса оценивается в 109 масс Солнца, а относительно низкое соотношение массы пыли к звездной массе укладывается в модель возникновения пыли за счет вспышек сверхновых и звезд асимптотической ветви гигантов. Галактика обнаружена в 2015 году благодаря эффекту гравитационного линзирования, создаваемого скоплением галактик MACS J0416-2403 между ней и земным наблюдателем. Радиообсерватория ALMA затем заметила в ней рекордно далекие на момент обнаружения облака газа и пыли.
Группа астрономов во главе с Томом Баксом (Tom Bakx) из Технического университета Чалмерса опубликовала результаты анализа наблюдений за галактикой MACS0416_Y1 при помощи наземной системы радиотелескопов ALMA и космического телескопа «Джеймс Уэбб». В текущей работе исследователи смогли дать оценки температуры и массы обнаруженного резервуара теплой пыли в галактике, которые составили 91 кельвин и 1,4 × 106 масс Солнца соответственно. Теплая пыль в MACS0416_Y1 видна как две излучающих области.
Пыль в галактике сильно разогрета, что связывается с экстремально активным звездообразованием — скорость рождения новых звезд в MACS0416_Y1 в 180 раз превосходит скорость звездообразования в Млечном Пути. В системе также наблюдается облако ионизированного газа и происходит его отток. Предполагается, что подобная вспышка звездообразования будет не очень длительной (десятки-сотни миллионов лет), а также вызовет появление быстрых космических ветров, ответственных за отток газа в окологалактическое пространство.
Изучать процессы роста галактик в ранней Вселенной можно наблюдая не только за отдельными системами, но и за целыми группами, составляющими зародыши будущих скоплений галактик.