Найдена вода в далекой галактике, образовавшейся на заре Вселенной

Ученые впервые обнаружили необходимый для жизни элемент в галактике, которая расположена в 12,88 млрд световых лет от Земли.

Астрономы с помощью обсерватории ALMA, обнаружили воду в самой массивной галактике в ранней Вселенной. В галактике SPT0311-58, в которой образуются звезды, вместе с водой, ученые нашли и окись углерода, сообщает Scitechdaily.

Не одна галактика, а две

Объект SPT0311-58 на самом деле состоит из двух галактик и впервые его обнаружили в 2017 году, и он относится к эпохе реионизации. Это период, когда Вселенной было всего 780 млн лет и появлялись первые галактики и звезды. Астрономы считают, что две галактики соединяются вместе, а быстрое образование звезд не только израсходует весь газ необходимый для этого, но и превратит эту пару в массивные эллиптические галактики, которые можно увидеть в наблюдаемой Вселенной.

"С помощью телескопов ALMA, мы обнаружили в большей из двух галактик молекулы воды и окси и углерода. В молекулярных формах окиси углерода и воды критически важны для жизни, в том виде, в котором мы ее знаем", — говорит Сривани Яругула, астроном из Университета Иллинойса.

SPT0311-58, галактика, ранняя Вселенная — На иллюстрации показана пыль и молекулярные линии окиси углерода и воды, видимые в паре галактик, известной как SPT0311-58.

Фото: ALMA

Самая массивная галактика в ранней Вселенной

По словам ученых, SPT0311-58 – это самая массивная галактика из известных в ранней Вселенной. В ней имеется больше газа пыли, чем в галактиках того же периода. И это дает возможность лучше понять, как элементы, создающие жизнь, повлияли на развитие ранней Вселенной.

Вода – это третья самая распространенная молекула во Вселенной после молекулярного водорода и окиси углерода.

Окись углерода, вода,пыль, галактика — На изображениях обсерватории ALMA видны молекулярные линии и пыль в паре ранних массивных галактик, известных как SPT0311-58. Слева: изображение, объединяющее пыль с молекулярными линиями H2O и CO. Справа: пыль показана красным цветом (вверху), молекулярная линия для H20 показана синим цветом (2-я сверху), далее показаны переходы молекулярных линий для окиси углерода.

Фото: ALMA

"Пыль поглощает ультрафиолетовое излучение звезд в галактике и повторно излучает его в виде фотонов дальнего инфракрасного диапазона", — говорит Яругула. "Это еще больше захватывает молекулы воды, и вызывает их распространение, которое могут наблюдать ученые. В данном случае это помогло нам обнаружить распространение воды в этой массивной галактике".

Изучая первые галактики, астрономы больше узнают о зарождении и эволюции Вселенной и всех ее составляющих.

"В ранних галактиках звезды образуются в 1000 раз быстрее, чем в Млечном Пути", — говорит Яругула. "Исследования содержания газа и пыли в этих ранних галактиках помогают нам узнать о количестве формируемых звезд, о скорости, с которой газ превращается в звезды, и как галактики взаимодействуют между собой и с межзвездной средой".

Есть первые ответы, но еще много вопросов

Яругула говорит, что это только первые шаги в изучении галактики SPT0311-58 и вообще галактик в ранней Вселенной.

"У нас есть ответ на вопрос где и как далеко может существовать вода во Вселенной. Но теперь есть другой вопрос, на который нам еще придется найти ответ: каким образом такое большое количество газа и пыли собралось вместе, чтобы создать звезды и галактики на таком раннем этапе существования Вселенной?", — задается вопросом ученый.