Знайдено воду в далекій галактиці, що утворилася на початку Всесвіту

Галактика, дві галактики
Фото: ALMA | Пара галактик під назвою SPT0311-58.

Учені вперше виявили необхідний для життя елемент у галактиці, яка розташована за 12,88 млрд світлових років від Землі.

Астрономи за допомогою обсерваторії ALMA виявили воду в найпотужнішій галактиці в ранньому Всесвіті. У галактиці SPT0311-58, у якій утворюються зірки, разом із водою вчені знайшли й окис вуглецю, повідомляє Scitechdaily.

Не одна галактика, а дві

Об'єкт SPT0311-58 насправді складається з двох галактик, і вперше його виявили у 2017 році, і він відноситься до епохи реіонізації. Це період, коли Всесвіту було всього 780 млн років і з'являлися перші галактики та зірки. Астрономи вважають, що дві галактики з'єднуються разом, а швидке утворення зірок не тільки витратить весь газ, необхідний для цього, але й перетворить цю пару на масивні еліптичні галактики, які можна побачити у Всесвіті, що спостерігається.

"За допомогою телескопів ALMA ми виявили в більшій з двох галактик молекули води та окису вуглецю. У молекулярних формах окису вуглецю та води критично важливі для життя, у тому вигляді, у якому ми його знаємо", — говорить Срівані Яругула, астроном з Університету Іллінойсу.

SPT0311-58, галактика, ранній Всесвіт
На ілюстрації показано пил та молекулярні лінії окису вуглецю та води, видимі в парі галактик, відомої як SPT0311-58.
Фото: ALMA

Найпотужніша галактика в ранньому Всесвіті

За словами вчених, SPT0311-58 – це найпотужніша галактика з відомих у ранньому Всесвіті. У ній є більше газу пилу, ніж у галактиках того самого періоду. І це дозволяє краще зрозуміти, як елементи, що створюють життя, вплинули на розвиток раннього Всесвіту.

Вода – це третя найпоширеніша молекула у Всесвіті після молекулярного водню та окису вуглецю.

Окис вуглецю, вода, пил, галактика
На зображеннях обсерваторії ALMA видно молекулярні лінії та пил у парі ранніх масивних галактик, відомих як SPT0311-58. Зліва: зображення, що поєднує пил з молекулярними лініями H2O та CO. Праворуч: пил показаний червоним кольором (вгорі), молекулярна лінія для H20 показана синім кольором (2-а зверху), далі показані переходи молекулярних ліній для окису вуглецю.
Фото: ALMA

"Пил поглинає ультрафіолетове випромінювання зірок у галактиці і повторно випромінює його у вигляді фотонів далекого інфрачервоного діапазону", — каже Яругула. Це ще більше захоплює молекули води і викликає їх поширення, яке можуть спостерігати вчені. У цьому випадку це допомогло нам виявити поширення води в цій масивній галактиці.

Вивчаючи перші галактики, астрономи більше дізнаються про зародження й еволюцію Всесвіту та всі його складники.

"У ранніх галактиках зірки утворюються в 1000 разів швидше, ніж у Чумацькому Шляху", — каже Яругула. "Дослідження вмісту газу та пилу в цих ранніх галактиках допомагають нам дізнатися про кількість сформованих зірок, про швидкість, з якою газ перетворюється на зірки, і як галактики взаємодіють між собою та з міжзоряним середовищем".

Є перші відповіді, але ще багато запитань

Яругула каже, що це лише перші кроки у вивченні галактики SPT0311-58 та взагалі галактик у ранньому Всесвіті.

"У нас є відповідь на питання, де і як далеко може існувати вода у Всесвіті. Але тепер є інше питання, на яке нам ще доведеться знайти відповідь: яким чином така велика кількість газу та пилу зібралася разом, щоб створити зірки та галактики на такому ранньому етапі існування Всесвіту?", — запитує вчений.