За допомогою Великої міліметрової/субміліметрової антени Атакама (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, ALMA) виявлено гігантські хмари газоподібного вуглецю, що охоплюють молоді галактики й простягаються від них на відстань понад 30 000 світлових років. Це перше підтвердження поширення атомів вуглецю, які утворюються всередині зір у ранньому Всесвіті, за межі галактик. Жодне теоретичне дослідження не передбачало таких величезних вуглецевих коконів навколо молодих галактик, що вказує на прогалини в сучасному розумінні космічної еволюції.
«Ми ретельно вивчили науковий архів ALMA і зібрали всі дані, що містять радіосигнали від іонів вуглецю в галактиках раннього Всесвіту, тобто лише через мільярд років після Великого Вибуху», — сказав Сейджі Фуджімото (Seiji Fujimoto), головний автор дослідження, астроном Копенгагенського університету та колишній доктор філософії і студент Токійського університету. «Об’єднавши всі дані, ми досягли безпрецедентної чутливості. Щоб отримати набір даних такої якості за допомогою одного спостереження треба у 20 разів більше часу, ніж тривалість типових спостережень ALMA, чого досягти майже неможливо».
Важкі елементи, такі як вуглець і кисень, не існували у Всесвіті одразу після Великого Вибуху. Вони утворилися пізніше внаслідок ядерного синтезу в зорях. Однак поки не зрозуміло, як ці елементи поширюються у Всесвіті. Астрономи виявили важкі елементи всередині молодих галактик, але не за їх межами, через обмежену чутливість телескопів. Ця ж наукова група об’єднала слабкі сигнали, дані про які зберігаються в архіві, й розширила межі поширення таких елементів.
Уявлення художника про молоду галактику, оточену величезною газоподібною хмарою. Фото з сайту https://phys.org.
«Вуглецеві газові хмари майже у п’ятеро більші за площею, ніж площа, де в галактиках місяться зорі, як це видно зі спостережень, виконаних Космічним телескопом імені Габбла», — пояснив Масамі Оучі (Masami Ouchi), професор Національної астрономічної обсерваторії Японії та Токійського університету. «Ми помітили дифузні, але величезні хмари, що плавають у вугільно-чорному Всесвіті».
Тоді, як утворювалися вуглецеві кокони? «Вибухи наднових на завершальній стадії життя зір викидають важкі елементи, що утворилися у зорях», — зазначив професор Роб Івісон (Rob Ivison), науковий директор Європейської південної обсерваторії. «Енергетичні струмені та випромінювання, спричинене надмасивною чорною дірою у центрах галактик, також можуть допомогти транспортувати вуглець за межі галактик і, зрештою, по Всесвіту. Ми спостерігаємо цей тривалий процес дифузії, найдавнішого забруднення навколишнього середовища у Всесвіті».
Науковці зазначають: сучасні теоретичні моделі не в змозі пояснити такі великі вуглецеві хмари навколо молодих галактик. Це, мабуть, вказує на те, що в космологічні моделі треба додати якийсь новий фізичний процес. «Молоді галактик, схоже, викидають таку кількість газу, багатого вуглецем, яка набагато перевищує наші очікування», ― сказав Андреа Феррара, професор Вищої нормальної школи в Пізі (Італія).
Тепер наукова група використовує ALMA та інші телескопи по всьому світу, щоб оцінити наслідки свого відкриття для відтоку речовини із галактик та їхніх гало, багатих вуглецем.
За інф. з сайту https://phys.org
