UDFy-38135539 - UDFy-38135539

Souřadnice: Mapa oblohy 3h 32m 38.13s, −27° 45′ 53.9″

UDFy-38135539
UDFy-38135539-HST-eso1041b-supercrop.jpg
Hubbleův vesmírný dalekohled obrázek UDFy-38135539
Data pozorování (J2000 epocha )
SouhvězdíFornax
Správný vzestup03h 32m 38.13s[1]
Deklinace−27° 45′ 53.9″[1]
Helio radiální rychlost2 581 213 km / s
Vzdálenost13.1 miliarda světelné roky (4,0 miliardy parseků)
(lehká cestovní vzdálenost )[2]
~ 30 miliard světelných let (9,0 miliardy parseků)
(současnost, dárek správná vzdálenost )[3]
Zdánlivá velikost  (PROTI)V slabší než 30.2[4]
H160 = 28.1[1]
(zjištěno HST v J a H pásma )[1]
Vlastnosti
TypTrpaslík
Počet hvězd1 miliarda (1 × 109)
Velikost10 000 ly (průměr)
Zdánlivá velikost  (PROTI)0,0025 x 0,0025
Jiná označení
HUDF.YD3, TST2010 3, MDC2010 1721
UDFy-38135539 je v komentovaném červeném kruhu
Umístění UDFy-38135539 (HUDF.YD3)

UDFy-38135539 (také známý jako "HUDF.YD3") je Hubbleovo ultra hluboké pole (UDF) identifikátor pro galaxie který byl vypočítán k říjnu 2010 mít lehký cestovní čas 13.1 miliarda let[2] s dárkem správná vzdálenost kolem 30 miliard světelné roky.

Objevily jej tři týmy v září 2009 v citlivé infračervené oblasti Hubbleův vesmírný dalekohled obrázky a identifikovány těmito zdroji UDF-38135539 (R Bouwens et al.,[1]) zdroj HUDF.YD3 (bunkr et al.[5]) a zdroj 1721 (R McLure et al.[6]), a dále uvedeno v Astrofyzikální deníka Měsíční oznámení Královské astronomické společnosti. Všechny týmy nezávisle identifikovaly zdroj pravděpodobně extrémně vzdálenou galaxii, protože v ní nebylo měřitelné světlo viditelné vlnové délky (způsobeno absorpcí vodíkový plyn podél přímky pohledu). Po objevení této kandidátské vzdálené galaxie zamířil další tým na tento objekt pozemně spektroskopie potvrdit vzdálenost, hlášení a rudý posuv z = 8,6.[4]Pokusy o replikaci tohoto pozorování však silně naznačují, že původní tvrzení bylo chybné, což znamená, že v současné době má galaxie pouze fotometrický odhad červeného posunu.[7]

Detekce

Jeho první známé zobrazení bylo v Hubbleův dalekohled je Hubbleovo ultra hluboké pole, nejpodrobnější snímek hlubokého vesmíru v té době.[2] Galaxie byla pozorována v srpnu a září 2009.[2][8] Obrazová data byla uvolněna do vědecké komunity, což vedlo k detekci galaxie týmy Bouwens,[1] Bunkr[5] a McLure,[6] a následná spektroskopická kampaň týmu Lehnerta a kolegů.[Citace je zapotřebí ]

Právě na základě dat z HST by galaxie mohla být objektem skutečně červeným a relativně blízko Země,[2] proto potvrzení pomocí vhodně citlivého spektroskopické bylo potřeba vybavení. To byl pokus o použití Evropská jižní observatoř Je vybaven SINFONI Velmi velký dalekohled jednotka Yepun, umístěná na vrcholu Cerro Paranal v Chile je Poušť Atacama.[2][8][9][10] Lehnertův tým pozoroval galaxii 16 hodin a poté analyzoval jejich výsledky po dobu 2 měsíců,[Citace je zapotřebí ] a zveřejnili svá zjištění v Příroda, v říjnu 2010.[4] Od té doby citlivější měření nedokázala replikovat výsledek, což naznačuje, že spektroskopický požadavek byl omylem.[11]

Vlastnosti

Galaxie se nachází v souhvězdí Fornax, a odhaduje se, že obsahoval zhruba miliardu hvězdy,[12] ačkoli to byla jen nanejvýš jedna desetina průměru naší vlastní galaxie, mléčná dráha a měla méně než 1% hmotnosti hvězd Mléčné dráhy. Podle Lehnerta ( Observatoire de Paris ), formoval stejný počet hvězd za rok jako naše galaxie, ale byly mnohem menší a méně hmotné, což z něj dělalo „intenzivně se formující hvězdy“.[13]

Cestovní vzdálenost světla, kterou pozorujeme z UDFy-38135539 (HUF.YD3), je více než 4 miliardy parsecs[12] (13,1 miliardy světelné roky ) a má vzdálenost svítivosti 86,9 miliardy parseků (asi 283 miliard světelných let).[14] Existuje celá řada různých měření vzdálenosti v kosmologii „a„ světelná cestovní vzdálenost “a„ vzdálenost světelnosti “se liší od„ vzdálená vzdálenost nebo "správná vzdálenost" obecně používaná při definování velikosti pozorovatelný vesmír[15][16] (komodační vzdálenost a správná vzdálenost jsou v současné kosmologické době definovány jako stejné, takže je možné je zaměnitelně použít, když hovoříme o vzdálenosti k objektu v současnosti, ale správná vzdálenost se časem zvyšuje v důsledku rozpínání vesmíru a je vzdálenost použitá v Hubbleův zákon; vidět Využití správné vzdálenosti více o fyzickém významu tohoto pojmu „vzdálenost“). Vzdálenost svítivosti DL souvisí s faktorem, který se nazývá "příčná vzdálenost" DM podle rovnice DL = (1 + z) DM, kde z je rudý posuv a komovací příčná vzdálenost se sama rovná radiální komovací vzdálenosti (tj. komovní vzdálenosti mezi objektem a námi) v prostorově plochém vesmíru.[17][18] Takže s DL = 86,9 miliard parseků a z = 8.55, vzdálenost by byla asi 9,1 miliardy parseků (asi 30 miliard světelných let).[3]

Infračervené světlo, které nyní pozorujeme z galaxie, bylo emitováno jako ultrafialové záření na konci doby, kdy byl vesmír naplněn atomovým vodíkem, který absorboval na ultrafialových vlnových délkách. Protože samotné světlo galaxie by nebylo dostatečně intenzivní, aby ionizovalo velkou oblast a učinilo ji transparentní, vědci[SZO? ] podezření, že populace menších, nezjištěných galaxií přispěla k reionizaci zviditelnění UDFy-38135539.[Citace je zapotřebí ]

Význam

Hubbleův pohled do minulosti.

Období univerzálního narození hvězd bylo reionizace epocha. První hvězdy vesmíru byly hmotné a ionizovaly vodík v okolním prostředí (Trenti).[19][20][21]

UDFy-38135539 (HUDF.YD3) je považován za jednu z prvních galaxií pozorovaných v epochě reionizace.[2] Caltech astronom Brant Robertson, komentující studii, uvedl, že „galaxie sídlí ve velmi zvláštním čase v kosmické historii, kdy se vlastnosti plynu ve vesmíru rychle měnily, a proto nás tato galaxie a další podobné látky mohou hodně naučit o rané historii vesmíru “.[13] Michele Trenti, astronom, který se studie nezúčastnil, ale poskytl komentář zveřejněný spolu se zprávou, říká, že objev vzdálené galaxie představuje

... zásadní skok vpřed v pozorovací kosmologii ...[13]

Následné objevy

Vědci doufají, že najdou starší galaxie; avšak blíže k Velkému třesku jich existuje méně a jsou průměrně slabší. Proto bude stále obtížnější je najít, protože by byly velmi slabé s méně pozorovatelnými hvězdami.[19] Trenti říká, že brzy budou oznámeni noví „nejvzdálenější“ držitelé rekordů, ale budou realizovány pouze přírůstkové vzdálenosti, dokud NASA Vesmírný dalekohled Jamese Webba začne fungovat v roce 2021.

Dalekohled Jamese Webba by měl být schopen detekovat galaxie vzdálené více než 13,4 miliardy světelných let, necelých 300 milionů let po Velkém třesku. Bremer uvádí, že to, a nakonec Evropský extrémně velký dalekohled, který bude mít zrcadlo pětinásobek průměru Yepunova,[10] a je předběžně naplánováno na první světlo v roce 2024, umožní podrobnější studium galaxií na takových velkých vzdálenostech.[22] Lehnert tvrdí, že tento objev není „limitem, snad ani tak blízko“.

V té době Trenti řekl, že rudý posuv 8.6 bude pravděpodobně tak vysoký, jakého můžeme dosáhnout se současnou generací dalekohledů vázaných na Zemi, ale u Hubbla „by bylo možné najít některé galaxie až do rudého posuvu 10“.[19] Kandidáti s vyšším rudým posunem než UDFy-38135539 byli hlášeni následně, ale dosud nebyli potvrzeni nástroji světelného spektra.,[2] například UDFj-39546284 a MACS0647-JD.

Viz také

  • GRB 090423 je záblesk gama záření, který dříve držel rekord pro nejvzdálenější objekt a zůstává nejvzdálenějším objektem se spektroskopickým rudým posuvem.
  • Metody používané ke stanovení vzdáleností k velmi vzdáleným kosmickým objektům jsou popsány v „Kosmický distanční žebřík ".

Reference

  1. ^ A b C d E F R.J. Bouwens; GD Illingworth; P.A. Oesch; M. Stiavelli; P. van Dokkum; M. Trenti; D. Magee; I. Labbe; M. Franx; M. Carollo & V. Gonzalez (2010). „Objev z ~ 8 galaxií v HUDF z ultra hlubokých pozorování WFC3 / IR“. Astrofyzikální deník. 709 (2): L133. arXiv:0909.1803. Bibcode:2010ApJ ... 709L.133B. doi:10.1088 / 2041-8205 / 709/2 / L133.
  2. ^ A b C d E F G h „Dim galaxie je dosud nejvzdálenější objekt“. Nový vědec. 20. října 2010.
  3. ^ A b Edward L. (Ned) Wright. „Kosmologická kalkulačka I“. Astronomy @ UCLA. Citováno 22. října 2010.
  4. ^ A b C Lehnert, M. D .; Nesvadba, N. P. H .; Cuby, J.-G .; Swinbank, A. M .; Morris, S .; Clément, B .; Evans, C. J .; Bremer, M. N .; Basa, S. (2010). "Spektroskopické potvrzení galaxie při červeném posuvu z = 8,6". Příroda. 467 (7318): 940–942. arXiv:1010.4312. Bibcode:2010Natur.467..940L. doi:10.1038 / nature09462. PMID  20962840.
  5. ^ A b Andrew Bunker; Stephen Wilkins; Richard Ellis; Daniel Stark; Silvio Lorenzoni; Kuenley Chiu; Mark Lacy; Matt Jarvis a Samantha Hickey (2009). „Příspěvek galaxií s vysokým rudým posuvem k kosmické reionizaci: nové výsledky z hlubokého WFC3 zobrazování Hubbleova ultra hlubokého pole“. Měsíční oznámení Královské astronomické společnosti. 409 (2): 855–866. arXiv:0909.2255. Bibcode:2010MNRAS.409..855B. doi:10.1111 / j.1365-2966.2010.17350.x.
  6. ^ A b R.J. McLure; J.S. Dunlop; M. Cirasuolo; DOPOLEDNE. Koekemoer; E. Sabbi; D.P. Stark; T.A. Targett & R.S. Ellis (2010). „Galaxie při z = 6 - 9 z WFC3 / IR zobrazení HUDF“ (PDF). Měsíční oznámení Královské astronomické společnosti. 403 (2): 960–983. arXiv:0909.2437. Bibcode:2010MNRAS.403..960M. doi:10.1111 / j.1365-2966.2009.16176.x.
  7. ^ VLT / XSHOOTER & Subaru / MOIRCS Spektroskopie HUDF-YD3: Žádné důkazy o emisích Lyman-alfa při z = 8,55
  8. ^ A b Matson, John (2010). „Early Bloomer: Faraway Galaxy posouvá vesmírný pohled blíže k úsvitu vesmíru“. Měsíční oznámení Královské astronomické společnosti. Scientific American. 403 (2): 960–983. arXiv:0909.2437. Bibcode:2010MNRAS.403..960M. doi:10.1111 / j.1365-2966.2009.16176.x.
  9. ^ Alan Boyle (15. října 2010). „Vědci určují nejvzdálenější galaxii“. MSNBC. Archivovány od originál dne 22. října 2010.
  10. ^ A b „Galaxy je zatím nejvzdálenější objekt“. BBC novinky. 20. října 2010.
  11. ^ Bunker, Andrew J .; Caruana, Joseph; Wilkins, Stephen M .; Stanway, Elizabeth R .; Lorenzoni, Silvio; Lacy, Mark; Jarvis, Matt J .; Hickey, Samantha (2013). „VLT / XSHOOTER a Subaru / MOIRCS spektroskopie HUDF.YD3: žádný důkaz o emisi Lyman alfa při z = 8,55“. Měsíční oznámení Královské astronomické společnosti. 430 (4): 3314. arXiv:1301.4477. Bibcode:2013MNRAS.430.3314B. doi:10.1093 / mnras / stt132.
  12. ^ A b Trenti, Michele (2010). "Astronomy: Galaxy nastavuje značku vzdálenosti". Příroda. 467 (7318): 924–925. Bibcode:2010Natur.467..924T. doi:10.1038 / 467924a. PMID  20962835.
  13. ^ A b C „Nejstarší galaxie pomohla vyčistit mlhu Velkého třesku“. USA dnes. 20. října 2010.
  14. ^ Lehnert, M. D .; Nesvadba, N. P. H .; Cuby, J.-G .; Swinbank, A. M .; Morris, S .; Clément, B .; Evans, C. J .; Bremer, M. N .; Basa, S. (říjen 2010). „Spektroskopické potvrzení galaxie při červeném posuvu z58.6“ (PDF). Příroda. 467 (7318): 940–2. arXiv:1010.4312. Bibcode:2010Natur.467..940L. doi:10.1038 / nature09462. PMID  20962840.
  15. ^ Davis, Tamara M .; Charles H. Lineweaver (2004). „Expandující zmatek: běžné mylné představy o kosmologických horizontech a superluminální expanzi vesmíru“. Publikace Astronomické společnosti Austrálie. 21 (1): 97–109. arXiv:astro-ph / 0310808. Bibcode:2004 PASA ... 21 ... 97D. doi:10.1071 / AS03040.
  16. ^ Gott III, J. Richard; Mario Jurić; David Schlegel; Fiona Hoyle; Michael Vogeley; Max Tegmark; Neta Bahcall; Jon Brinkmann (2005). „Mapa vesmíru“ (PDF). Astrofyzikální deník. 624 (2): 463–484. arXiv:astro-ph / 0310571. Bibcode:2005ApJ ... 624..463G. doi:10.1086/428890.
  17. ^ Gabrielli, Andrea; Labini, F. Sylos; Joyce, Michael; Pietronero, Luciano (2005). Statistická fyzika pro kosmické struktury. Springer Science & Business Media. p. 377. ISBN  978-3-540-40745-4.
  18. ^ „Kosmologie a kosmografie“. Mpifr-bonn.mpg.de. 21. září 2005. Archivovány od originál dne 2. ledna 2011.
  19. ^ A b C „Byl nalezen nejstarší objekt ve vesmíru“. Discovery News. Citováno 21. října 2010.
  20. ^ J Amos - 20. října 2010 - BBC novinky Vyvolány 18 June 2012
  21. ^ Hvězdárna MIT Haystack - index Vyvolány 18 June 2012
  22. ^ „Nejvzdálenější galaxie identifikována“. Telegrafovat. Londýn. 20. října 2010.

Předcházet
IOK-1		 Nejvzdálenější známá galaxie
2009-2011		Uspěl
UDFj-39546284