Най-старите галактики във Вселената са плаващи само извън Млечния път

Лесно е да живееш до някого за много дълго време, без да научиш много за тях, но понякога нашите съседи могат да се окажат много по-интересни, отколкото предполагаме, особено когато са наши галатичен съседи. Може да се окаже, че те имат страхотни истории, които могат да разкажат - или че са най-старите галактики в лукавата вселена. И ей, не бихте ли го знаели, точно това се случи, когато международен екип от астрономи разгледа по-отблизо слабите галактики около нашата галактика - Млечния път.

В документ, публикуван в четвъртък в. T Астрофизичен вестник, астрономи от Харвард-Смитсонианския център за астрофизика и Института за изчислителна космология към университета Дърам в Обединеното кралство представят доказателства, че джуджетата около нас са едни от най-старите във Вселената. Тези малки, тъмни галактики са потенциално на повече от 13 милиарда години, като са се образували в края на така наречените ранни „тъмни векове” ​​на Вселената, когато въпросът се охлажда за около 100 милиона години след Големия взрив.

Но това не беше дори това, което търсеха.

„Това беше нещо като случайно откритие на някакво ниво, защото започнахме проекта, надявайки се да направим нещо друго, което основно е броят на малките галактики около галактиките, подобни на Млечния път”, казва доктор Sownak Bose, постдокторант в Центъра за астрофизика на Харвард-Смитсън и първият автор на проучването обратен, - Това беше просто упражнение за преброяване.

Бозе и неговите колеги изследват "функцията на светлината" на тези джуджеви галактики, мярката, която описва разпределението на яркостта в група обекти - колко галактики има определена яркост - използвайки модела Lambda Cold Dark Matter, стандартен модел на космологията. Казано по-просто, функцията на светлината е начин да се опишат галактиките или други звездни купове, които са много по-лесни от описанието на всяка отделна звезда в масата. Когато рисуваха светещата функция на нашите слаби галактически съседи, Бозе и неговите колеги откриха, че галактиките почти следват гладка крива, в която има по-слаби и по-малко бледи.

Ключовата фраза тук, обаче, е "доста голяма."

„Всъщност беше права линия с нещо като пречупване, нещо като долина“, казва Бозе. „Така че след известно експериментиране ние осъзнахме какво съответства на тази характеристика - мащабът, при който галактиките преминават от онези, които се формират много рано, към края на така наречените ранни тъмни векове, и тези, които се формират много по-късно. Те разбраха, че това потапяне в разпространението на ярки и мрачни галактики разделя старите галактики от по-младите галактики, тенденция, която отговаря на модела на LCDM, който им казва, че са на нещо.

„Беше изненадващо колко добре нашите модели се съгласиха с данните!” Казва Алис Десън, доктор по научни изследвания, университетски научен сътрудник в университета в ICC и един от съавторите на проучването. обратен, Но, разбира се, тя отбелязва, че трябва да се уверят, че са прави. "Първоначалната ни реакция беше предпазлив оптимизъм и много тестове!"

След по-нататъшен анализ, изследователите заключават, че по-слабите, по-малки галактики трябва да са се образували много по-дълго от по-новите. Тъй като звездите в галактиките произвеждат много атомни боклуци и замърсяване, когато умират в свръхнови, ако звездите престанат да се образуват много отдавна, техните галактики трябва да имат по-малко боклуци от свръхнови в тях, правейки ги по-слаби от галактиките, които се образуват по-скоро и имаше повече материал, който да издърпа от други галактики и свръхнови.

"Ние откриваме, че старите галактики са по-малко масивни в това колко звезди имат", казва Бозе. "Това ви дава тази картина, в която малките галактики образуват първите и по-големите форми, много по-късно от сливането на много малки неща."

И Бозе, и Десън внимават да отбележат, че не са откривам тези древни галактики, но че те просто ги идентифицират като част от най-старата вселена. Въпреки това, това е голяма работа, защото тези преки наблюдения потвърждават, че моделът на LCDM на Вселената вероятно е правилен, което означава, че функцията на светлината може да бъде разумно надежден начин да се определи възрастта на галактиката.

Сега, когато са идентифицирали тези стари галактики, изследователите могат да ги видят още по-тясно, за да научат за условията на ранната вселена.

"Бихме искали да проучим как можем да използваме тези малки джуджета галактики, за да научите повече за ранната вселена", казва Deason. "Например, какво могат да ни кажат свойствата им (например размери, химически състав) за тези критични ранни етапи на образуване на галактики?"