Астрономы, использующие две обсерватории Маунакеа - телескоп Субару и обсерваторию У. М. Кека - в сочетании с мощью машинного обучения, обнаружили соседнюю галактику, которая побила рекорд по самому низкому уровню кислорода, который когда-либо наблюдался.
Исследователи измерили содержание кислорода в ней всего 1,6% от содержания кислорода на Солнце, предполагая, что галактика, названная HSC J1631 + 4426, только недавно начала образовывать звезды.
Молодые галактики, подобные HSC J1631 + 4426, встречаются редко. Большинство галактик в современной Вселенной уже созрели. Стандартная космология предсказывает, что сегодня может существовать несколько галактик, образующих звезды, но их трудно обнаружить.
«Чтобы найти такие очень слабые, редкие галактики, необходимы были данные глубоких изображений с широким полем зрения, полученные с помощью телескопа Subaru», - сказал Такаши Кодзима из Института исследований космических лучей Токийского университета и ведущий автор исследования.
Однако данные широкого поля обнаружили 40 миллионов объектов. Чтобы прочесать огромное количество данных и сосредоточиться на галактиках, которые только начинают образовывать звезды, исследовательская группа разработала новый метод машинного обучения. Они «научили» компьютер распознавать цвета галактик, ожидаемые от теоретических моделей, и выбирать только галактики на ранней стадии формирования.Компьютер идентифицировал 27 подобных кандидатов. Исследовательская группа провела последующие наблюдения за четырьмя из них, используя Deep Imaging и многообъектный спектрограф обсерватории Кека (DEIMOS), а также камеру и спектрограф для слабых объектов телескопа Subaru (FOCAS), чтобы определить соотношения содержания элементов в галактиках-кандидатах, их расстояния и массу.
Спектроскопические данные показали, что одна из них, HSC J1631 + 4426, является чрезвычайно бедной металлами галактикой с самым низким содержанием кислорода, о которой когда-либо сообщалось. Исследователи также определили, что ее местоположение относительно близко - всего в 430 миллионах световых лет от нас в созвездии Геркулеса - и что галактика крошечная.
«Что удивительно, звездная масса галактики HSC J1631 + 4426 очень мала, 0,8 миллиона солнечных масс, что составляет всего около 1/100 000 нашего Млечного Пути и сопоставимо с массой звездного скопления в нашей галактике», - сказал соавтор Масами Оучи, профессор Национальной астрономической обсерватории Японии и Токийского университета.
«Маломассивные, молодые, бедные металлами галактики, обнаруженные рядом с нами важны, потому что они напоминают первичные галактики, что делает HSC J1631 + 4426 одной из лучших локальных лабораторий для подробного изучения того, какими были первые галактики в ранней Вселенной вскоре после Большого Взрыва », - сказал Джон О'Мира, главный научный сотрудник обсерватории Кека.
Большой Взрыв создал два основных элемента: водород и гелий. Таким образом, ожидается, что в самых ранних галактиках будет мало «металлов», таких как кислород (в астрономии элементы тяжелее водорода и гелия называются «металлами»). Обнаруженные сегодня бедные кислородом галактики служат аналогами галактик, родившихся вскоре после Большого Взрыва, тем самым помогая астрономам лучше понять, как галактики формировались и развивались в ранней Вселенной.
Исследовательская группа обнаружила два интересных свидетельства открытия HSC J1631 + 4426.
Во-первых, он предоставляет доказательства, подтверждающие предсказание стандартной космологии о том, что молодые звездообразующие галактики действительно существуют в нынешней Вселенной.
Во-вторых, исследование указывает на то, что это может быть последняя эпоха в космической истории, когда мы можем стать свидетелями новорожденной галактики. Стандартная космология предполагает, что плотность материи падает по мере ускорения расширения Вселенной. Это приведет к будущей Вселенной, в которой материя не собирается под действием силы тяжести и новые галактики не будут рождаться.
Таким образом, HSC J1631 + 4426 может быть галактикой последнего поколения в своем роде за долгую космическую историю.
[pt_view id="7986c4eb3w"]