Гамма-вспышка "пролила свет" на химическое богатство ранних галактик

2 ноября 2011 года

Некоторые галактики в ранней Вселенной не уступали нашему Солнцу, химически богатой звезде, в запасах "тяжелых" элементов - к такому выводу пришли астрономы, изучившие гамма-вспышку GRB 090323, которая "подсветила" пару галактик из юной Вселенной, сообщает пресс-служба Европейской южной обсерватории в Чили (ESO).

Космические вспышки гамма-излучения, которые продолжались от нескольких секунд до нескольких минут, были впервые обнаружены в 1968 году американскими спутниками, предназначенными для наблюдения за советскими ядерными испытаниями. На небосводе вспышки наблюдаются примерно раз в день. Согласно современным представлениям, это явление связано со взрывами сверхновых звезд и их превращением в черные дыры.

Гамма-вспышка GRB 090323 была зафиксирована космическим гамма-телескопом "Ферми" 23 марта 2009 года на границе созвездий Зайца и Ориона в южной половине небесной сферы. В последующие дни этот объект был изучен при помощи орбитального телескопа "Свифт" и нескольких наземных обсерваторий - системой GROND телескопа Общества имени Макса Планка и телескопом VLT в составе Европейской южной обсерватории в Ла-Силле (Чили).

Телескоп VLT обнаружил, что излучение от этой вспышки "прошило" ее родную галактику и еще одну звездную систему на пути к Земле. Молекулы газа, которые повстречали лучи этого гамма-всплеска, поглотили часть его излучения, что позволило ученым определить химический состав галактики, в которой возникла вспышка.

Эта галактика привлекла внимание ученых тем, что она существовала во времена "юности" Вселенной около 12 миллиардов лет назад, через 1,8 миллиарда лет после Большого Взрыва. Красное смещение вспышки - сдвиг линий в спектре излучения из-за "растягивания" волн при прохождении космических расстояний - составило 3,57.

Считается, что в это время Вселенная состояла в основном из водорода и гелия, а доля более тяжелых элементов - азота, кислорода, углерода и прочих веществ - была гораздо ниже, чем сейчас. "Родная" галактика GRB 090323 и ее соседка были больше насыщены тяжелыми элементами по сравнению с нашим Солнцем.

"Когда мы изучали эту гамма-вспышку, мы еще не знали, что мы обнаружим. Нас сильно удивил необычный химический состав холодных облаков газа в этих двух галактиках в ранней Вселенной. Они содержат рекордное количество тяжелых элементов для галактик на раннем этапе развития Вселенной. Мы не ожидали, что Вселенная была настолько "взрослой", настолько химически "продвинутой" в это время", - пояснила одна из участниц группы ученых Сандра Савальо (Sandra Savaglio) из Института внеземной физики Общества имени Макса Планка в городе Гархинг (Германия).

Как предполагают ученые, эти пара галактик должна была производить новые звезды с сумасшедшей скоростью для поддержания такой высокой доли тяжелых элементов в составе ее материи. Скорее всего, астрономы застали эти галактики во время слияния, так как столкновение звездных систем обычно приводит к многократному ускорению процесса звездообразования.

"Нам очень повезло, что GRB 090323 оставалась достаточно яркой в момент наблюдения, и мы смогли весьма детально изучить ее при помощи VLT. Оптическое свечение гамма-всплесков гаснет быстро, и успеть получить качественные данные очень трудно. В будущем, когда у нас появятся гораздо более чувствительные инструменты, мы надеемся снова наблюдать эти галактики; они были бы прекрасной мишенью для E-ELT", - заключил Савальо.