Mai 29, 2022

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Wissenschaftler haben die am weitesten entfernte Galaxie aller Zeiten entdeckt

Wissenschaftler haben die am weitesten entfernte Galaxie aller Zeiten entdeckt

HD1, das Objekt in Rot, wird in der Mitte des vergrößerten Bildes angezeigt. Bildnachweis: Harikane et al.

Ein internationales Team von Astronomen umfasst Forscher des Zentrums für Astrophysik | Harvard und Smithsonian, entdeckten das am weitesten entfernte astronomische Objekt aller Zeiten: die Galaxie.


Die Kandidatengalaxie namens HD1 liegt etwa 13,5 Milliarden Lichtjahre entfernt und wurde am Donnerstag in beschrieben Astrophysikalische Zeitschrift. In einem Begleitpapier, erschienen in Monatliche Benachrichtigungen über Briefe der Royal Astronomical SocietyUnd das Wissenschaftler beginnen zu spekulieren, was genau eine Galaxie ist.

Das Team schlägt zwei Ideen vor: HD1 könnte mit erstaunlicher Geschwindigkeit Sterne bilden, und es könnte die Heimat von Sternen der Population III sein, dem Universum selbst. erste Sterne– das ist noch nicht aufgefallen. Alternativ könnte HD1 ein supermassereiches Schwarzes Loch mit einer Masse von etwa 100 Millionen Sonnenmassen enthalten.

Sagt Fabio Paccucci, Hauptautor von MNRAS Studie, Co-Autor eines Entdeckungspapiers über ein BC, und ein Astronom am Zentrum für Astrophysik. „Es ist, als würde man die Nationalität eines Schiffes anhand der Flagge erraten, die man führt, während es weit am Ufer liegt und das Schiff inmitten eines dichten und stürmischen Nebels ist. Man kann vielleicht einige der Farben und Formen des Schiffs erkennen Flagge, aber nicht in Gänze. Es ist letztlich ein langes Spiel der Analyse und des Ausschlusses unglaubwürdiger Szenarien.“

HD1 ist extrem hell in UV-Licht. Um es zu erklären: „Irgendein aktiver Prozess findet dort statt oder, noch besser, es geschah vor ein paar Milliarden Jahren“, sagt Pachuchi.

Zunächst stellten die Forscher die Hypothese auf, dass HD1 eine Galaxie mit einem Standard-Starburst ist, eine Galaxie, die mit hoher Rate Sterne erzeugt. Aber nachdem sie gezählt hatten, wie viele Sterne HD1 produzierte, erhielten sie eine „unglaubliche Rate – HD1 wird jedes Jahr mehr als 100 Sterne erstellen. Das ist mindestens zehnmal höher als wir für diese Sterne erwarten Galaxien. „

Zu diesem Zeitpunkt begann das Team zu vermuten, dass HD1 möglicherweise keine normalen, alltäglichen Sterne bildet.

„Die erste Gruppe von Sternen, die sich im Universum gebildet hat, war viel massereicher, heller und heißer als moderne Sterne“, sagt Pachuchi. „Wenn wir davon ausgehen, dass die in HD1 produzierten Sterne die ersten oder Sterne der Gruppe III sind, dann lassen sich ihre Eigenschaften leichter erklären. Tatsächlich können die Sterne der dritten Gruppe mehr ultraviolettes Licht erzeugen als normale Sterne, was könnte die maximale Leuchtkraft über Violett für HD1 erklären.“

Wissenschaftler haben die am weitesten entfernte Galaxie aller Zeiten entdeckt

Die Zeitleiste zeigt die ältesten Kandidatengalaxien und die Geschichte des Universums. Quelle: Harikane et al., NASA, EST und P. Oesch/Yale.

Ein supermassereiches Schwarzes Loch könnte jedoch auch die intensive Leuchtkraft von HD1 erklären. Wenn es riesige Mengen an Gas verschlingt, können hochenergetische Photonen aus der Region um das Schwarze Loch emittiert werden.

Wenn ja, dann so bald wie möglich riesiges schwarzes Loch Der Menschheit bekannt, wurde es viel näher am Urknall beobachtet als der aktuelle Rekordhalter.

sagt Avi Loeb, ein Astronom am Zentrum für Astrophysik und Mitautor von MNRAS lernen. „Es bricht die höchste aufgezeichnete Rotverschiebung des Quasars um fast das Zweifache, was eine beeindruckende Leistung ist.“

HD1 wurde nach mehr als 1.200 Stunden Beobachtungszeit mit dem Subaru-Teleskop, dem Vesta-Teleskop, dem britischen Infrarotteleskop und dem Spitzer-Weltraumteleskop entdeckt.

„Es war sehr harte Arbeit, HD1 unter mehr als 700.000 Objekten zu finden“, sagt Yuichi Harikan, der Astronom an der Universität Tokio, der die Galaxie entdeckt hat. „Die rote Farbe von HD1 entspricht überraschenderweise den erwarteten Eigenschaften einer Galaxie, die 13,5 Milliarden Lichtjahre entfernt ist, was bei mir Gänsehaut verursachte, als ich sie fand.“

Das Team führte dann Folgebeobachtungen mit dem Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) durch, um die Entfernung zu bestätigen, die 100 Millionen Lichtjahre von GN-z11, dem aktuellen Rekordhalter für die am weitesten entfernte Galaxie, beträgt.

Mit dem James-Webb-Weltraumteleskop wird das Forschungsteam HD1 in Kürze erneut überwachen, um seine Entfernung von der Erde zu überprüfen. Wenn sich aktuelle Berechnungen als richtig erweisen, wird HD1 die am weitesten entfernte und älteste jemals aufgezeichnete Galaxie sein.

Dieselben Beobachtungen werden es dem Team ermöglichen, tiefer in die Identität von HD1 einzudringen und zu bestätigen, ob eine ihrer Theorien richtig ist.

„Das Schwarze Loch von HD1, das einige hundert Millionen Jahre nach dem Urknall entstanden ist, muss mit einer beispiellosen Geschwindigkeit aus einem massiven Samen gewachsen sein“, sagt Loeb. „Auch hier scheint die Natur kreativer zu sein als wir.“


Astronomen treffen im Herzen der Milchstraße auf ein supermassereiches Schwarzes Loch, Sagittarius A*


Mehr Informationen:
Suchen Sie nach H-Dropout-Lyman-Break-Galaxien bei z~12-16, arXiv: 2112.09141 [astro-ph.GA] arxiv.org/abs/2112.09141 zur Veröffentlichung angenommen in MNRAS رسائل Nachrichten.

Sind neu entdeckte z∼13 Leckquellen Sterngalaxien oder Quasare?, arXiv: 2201.00823 [astro-ph.GA] arxiv.org/abs/2201.00823 angenommen zur Veröffentlichung in ApJ.

das Zitat: Scientists Discovers Farthest Galaxy Ever (7. April) (2022, 7. Apr.) Abgerufen am 7. Apr. 2022 von https://phys.org/news/2022-04-scientists-farthest-galaxy.html

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