Родина самого далекого гамма-всплеска оказалась пыльной
|
С помощью наблюдений на Космическом телескопе имени Хаббла и на инфракрасной космической обсерватории имени Спитцера удалось получить изображение галактики, в которой вспыхнул самый далекий гамма-всплеск. Эта галактика уже обогащена тяжелыми элементами, и в ней достаточно много пыли. Всё это говорит о высоком темпе формирования звезд.
Обнаружение гамма-всплеска на красном смещении 6,3 по праву вошло в список самых интересных открытий 2005 года. Обозначение всплеска (GRB 050904) указывает, что он произошел 4 сентября 2005 года. Всплеск и его послесвечение (или, как еще говорят, ореол) наблюдали сразу несколько групп исследователей в разных диапазонах спектра включая оптический. Удалось даже увидеть самое начало вспышки в видимом диапазоне спектра. Блеск достигал 9-й (!) звездной величины.
Сам гамма-всплеск длился всего 225 секунд. Однако потом в течение долгого времени наблюдалось оптическое послесвечение. Спектральные данные помогли определить расстояние до всплеска. Оно очень велико, поэтому удобнее записать его как красное смещение. Оно равно 6,3. Это соответствует расстоянию до самых далеких из известных на сегодняшний день галактик. Выражать его в километрах или миллиардах световых лет бессмысленно, так как это число будет зависеть от выбранной космологической модели и указать его с точностью лучше нескольких десятков процентов нелегко. Важно, что этот всплеск произошел «на заре Вселенной», когда только-только появились первые галактики.
В течение некоторого времени после всплеска его оптический ореол был слишком ярким, чтобы можно было хорошенько рассмотреть саму галактику. Постепенно блеск ослабевал и наконец стало возможным изучить саму материнскую (или еще иногда говорят «хозяйскую», от английского host) галактику. Такой далекий объект, конечно же, очень слаб. Поэтому пришлось использовать всю мощь «космической артиллерии» — Космический телескоп имени Хаббла и инфракрасную космическую обсерваторию имени Спитцера. Галактика оказалась слабее 26-й звездной величины, и то ее удалось зарегистрировать на Космическом телескопе Хаббла лишь с помощью более длинноволновой камеры NICMOS (Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer), а ASC (Advanced Camera for Surveys) увидеть источник так и не смогла.
|
Вот что удалось узнать. Галактика имеет звездную массу порядка нескольких миллиардов масс солнца (это порядка массы Большого Магелланова Облака). Галактика уже существенно обогащена металлами. В ней довольно много пыли. Как и во многих других далеких (а значит, молодых) галактиках, в ней высок темп образования звезд. Он равен 15 солнечных масс в год. Учитывая, что в среднем звезды немного легче Солнца, получаем, что в год там образуется несколько десятков новых светил. Размер галактики составляет 2-5 кпк. Он не велик по сравнению с нашей, но он типичен для молодых далеких систем. Возраст звездного населения материнской галактики GRB 050904 составляет несколько десятков миллионов лет.
|
Если бы в галактике не вспыхнул гамма-всплеск, то ее бы вряд ли смогли обнаружить в идущих обзорах по поиску таких далеких звездных систем. Дело в том, что из-за большого поглощения света внутри самой галактики у нее слабо представлено излучение в водородной линии Лайман-альфа. Эта линия обычно довольно мощная у галактик с бурным звездообразованием. Именно в расчете на излучение в этой линии построены современные стратегии поиска галактик на очень больших красных смещениях.
Таким образом, гамма-всплеск, как ни странно, позволил узнать и кое-что новое о физике галактик (оказалось, что не все галактики с большим красным смещением имеют мощное излучение в линии Лайман-альфа). Авторы полагают, что список очень далеких галактик, обнаруженных благодаря вспыхнувшим в них гамма-всплескам, будет расти. Это важно, ведь обнаружить их другими способами очень и очень нелегко. Теперь мы знаем, что многие из самых далеких звездных островов, несмотря на мощное звездообразование, являются очень труднонаблюдаемыми объектами.
Источник: E. Berger et al. HST and Spitzer Observations of the Host Galaxy of GRB 050904: A Metal-Enriched, Dusty Starburst at z=6.295 // astro-ph/0603689.
Сергей Попов
