Используя мощности радиотелескопов ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), международная команда астрономов исследовала далекую галактику с индексом MACS0416_Y1. Результаты наблюдений, представленные на портале предварительной печати arXiv, указывают на то, что MACS0416_Y1 является ультраяркой инфракрасной галактикой.
Сверхъяркие инфракрасные галактики (ULIRG) с инфракрасной светимостью более 1012 солнечных светимостей и скоростью звездообразования от 100 до 1000 M⊙ в год являются самыми плодовитыми галактиками в локальной Вселенной. Поиск новых систем этого типа важен для лучшего понимания процессов звездообразования и эволюции космических структур.
При красном смещении z = 8,31 MACS0416_Y1 (или сокращенно Y1) была впервые идентифицирована как яркая галактика с разрывом в спектре Лаймана (Lyman-break galaxy, LBG) за скоплением галактик MACS J0416.1−2403. LBG — это активно «штампующие» новые звезды галактики с высоким красным смещением, в которых наблюдается значительное снижение потока на длинах волн короче предела Лаймана (121,6 нм).
Предыдущие наблюдения за Y1 позволили предположить, что она может быть типичным примером галактики с низкой металличностью и небольшим теплым пылевидным компонентом. Группа астрономов под руководством Тома Бакса (Tom Baks) из Технологического университета Чалмерса в Швеции решила использовать ALMA, чтобы пролить свет на природу этой галактики, изучая в основном излучение ее пылевых облаков.
Используя наблюдения в диапазоне 9 радиотелескопа ALMA на частоте 671 ГГц, ученые измерили температуру пыли в Y1, определили характеристики ее коротковолнового излучения.
Наблюдения показали, что Y1 имеет достаточно высокую температуру межзвездной пыли — около 91К. Масса пыли в ней оценивается в 1,4*106 M⊙. Инфракрасная светимость Y1 составляет около одного триллиона солнечных светимостей, а скорость звездообразования (SFR) — 173 M⊙ в год.
Полученные результаты подтверждают, что Y1 — это сверхъяркая инфракрасная галактика. Учитывая, что видимый показатель скорости звездообразования в Y1 составляет 14 M⊙ в год, это делает ее объектом с весьма высокой долей скрытого звездообразования по сравнению с другими галактиками этого типа при более низком красном смещении.
Разница между излучением углерода и кислорода в Y1 указывает на наличие области ионизированного газа, вытекающего из галактики со скоростью около 100 км/с. Это облако является источником ультрафиолетового излучения.
Результаты исследования указывают на существование скрытых звездных компонентов Y1, которые не были обнаружены в ходе ультрафиолетовых наблюдений. Это может означать, что пыль лишь частично покрывает области, излучающие в ультрафиолетовом диапазоне, или что пыль и области, излучающие в ультрафиолетовом диапазоне, разделены расстоянием менее 650 световых лет.
Этот источник является ярким примером звездообразования в условиях пылевой завесы. Оно вносит значительный вклад в космическое накопление звездной массы и может быть выявлено только с помощью прямых и комплексных наблюдений в миллиметровом и субмиллиметровом диапазоне.
Недавно ученые выяснили что изолированные галактики порождают звезды «из ничего».
