Спукването на гама-лъчи осветява нова мистерия в ранните галактики

Международен екип от астрономи е използвал кратката, но блестяща светлина на далечен изблик на гама-лъчи, наречен GRB 090323, като сонда за проучване на състава на галактиките в младата Вселена. Изненадващо, новите наблюдения - направени с много големия телескоп (VLT) на Европейската южна обсерватория (VLT) - разкриха две галактики, които са по-богати на по-тежки химически елементи, отколкото е нашето слънце.

Двете галактики може да са в процес на сливане. Подобни събития в ранната Вселена ще стимулират образуването на много нови звезди и могат да бъдат спусък за изблици на гама-лъчи.

Кликнете върху изображението по-долу за разгънат изглед.

Впечатлението на този художник показва две галактики в ранната Вселена. Блестящата експлозия вляво е спукване на гама-лъчи. Светлината пътува през двете галактики по пътя си към Земята (извън рамката вдясно). Анализът на светлината показа, че тези две галактики са забележително богати на по-тежки химически елементи. Кредит за изображение: ESO / L. Calçada

Изследването се появи на 19 октомври 2011 г. в „ Месечни известия“ на Кралското астрономическо дружество .

Изблиците на гама-лъчи са най-ярките експлозии във Вселената. Те първо се забелязват от орбитални обсерватории, които откриват първоначалния кратък изблик на гама лъчи. Астрономите веднага се съсредоточават върху наземните телескопи, които могат да засекат видимата светлина и инфрачервените светлини, които изблиците излъчват през следващите часове и дни.

Наблюденията на VLT показват, че блестящата светлина от GRB 090323 е преминала през собствената му галактика и друга галактика наблизо. Тези галактики се появяват както преди 12 милиарда години. Такива далечни галактики рядко се хващат в отблясъците на спукване на гама-лъчи.

Докато светлината от избухването на гама лъчи преминава през двете галактики по пътя към Земята (извън рамката вдясно), някои цветове се абсорбират от хладен газ в галактиките, оставяйки характерни тъмни линии в спектъра. Внимателното проучване на тези спектри разкри, че тези две галактики са забележително богати на по-тежки химически елементи. Кредит за изображение: ESO / L. Calçada

Сандра Савальо, Институт за извънземна физика „Макс-Планк“ и водещ автор, каза:

Когато изучавахме светлината от този изблик на гама, не знаехме какво можем да намерим. Изненада беше, че хладният газ в тези две галактики в ранната Вселена се оказа такъв неочакван химически състав. Тези галактики имат по-тежки елементи, отколкото някога са били виждани в галактика толкова рано в еволюцията на Вселената. Не очаквахме Вселената да е толкова зряла, толкова химически еволюирана, толкова рано.

Докато светлината от избухването на гама-лъчи преминаваше през галактиките, газът там действаше като филтър и поглъщаше част от светлината от гама-лъча, избухнала при определени дължини на вълната. Без избухване на гама-лъчи, тези слаби галактики биха били невидими. Чрез внимателен анализ на разпечатващите пръстови отпечатъци от различни химически елементи, екипът успя да изработи състава на хладния газ в тези много далечни галактики и по-специално колко богати бяха на тежки елементи.

Очаква се галактиките в младата Вселена да съдържат по-малки количества по-тежки елементи от галактиките на днешния ден, като Млечния път. По-тежките елементи се произвеждат по време на живота и смъртта на поколения звезди, като постепенно обогатяват газа в галактиките. Астрономите могат да използват химическото обогатяване в галактиките, за да посочат колко далеч са през живота си.

Но новите наблюдения, изненадващо, разкриха, че някои галактики вече бяха много богати на тежки елементи по-малко от два милиарда години след Големия взрив.

Новооткритата двойка млади галактики трябва да образува нови звезди с огромна скорост, за да обогати хладния газ толкова силно и бързо, както показват резултатите. Тъй като двете галактики са близо една до друга, те може да са в процес на сливане, което също би провокирало образуване на звезди, когато газовите облаци се сблъскат. Новите резултати подкрепят идеята, че избухванията на гама-лъчи могат да бъдат свързани с енергично, масивно образуване на звезди.

Долен ред: Наблюденията на GRB 090323, избухване на гама-лъчи, изследвано с много голям телескоп на ESO, разкриха, че две галактики в ранната Вселена са по-богати на по-тежки химически елементи, отколкото е слънцето. Резултатите от проучването от международен екип се появяват в 19 октомври 2011 г., брой на месечните известия на Кралското астрономическо общество .

Прочетете повече в Европейската южна обсерватория

Прочетете повече в института Niels Bohr

Гама-светкавицата дойде от раздробяване на звезда от черна дупка

Виждали ли сме бяла дупка?

Нов кандидат за най-отдалечен обект във Вселената

Впечатляващ образ на Очите на космическата Богородица