Астрономы впервые измерили количество кислорода в древней галактике

Кислород – третий по распространенности химический элемент во Вселенной. В отличие от первых двух (водорода и гелия), он целиком образовался в термоядерных реакциях, протекающих в недрах звезд, и рассеялся по космосу после их гибели. Поэтому оценки количества и распределения кислорода дают важную информацию для понимания эволюции звезд, галактик и всей Вселенной.

Такую работу проделали недавно Райан Сандерс (Ryan Sanders) и его коллеги из нескольких университетов Калифорнии, наблюдав галактику COSMOS-1908, свет от которой шел до Земли около 12 млрд лет (красное смещение z = 3,08). По словам одной из авторов исследования Элис Шапли (Alice Shapley), это самая далекая галактика, у которой когда-либо удавалось измерить содержание кислорода. Более того, впервые подобная задача выполнена напрямую, с помощью спектра, полученного сверхчувствительным инфракрасным спектрометром MOSFIRE, установленным на телескопе Keck I.

Образовавшись еще в первые миллиарды лет существования Вселенной, COSMOS-1908 примерно в сотню раз меньше и тусклее нашего Млечного Пути (на иллюстрации приведен снимок телескопа Hubble, на котором она отмечена стрелкой). В галактике происходит очень активное звездообразование, а светила очень молоды – порядка 160 млн лет. И кислорода в них оказалось не более 20% от того, что имеется в нашем Солнце.

Вообще, количество кислорода в галактике определяется частотой рождения крупных звезд и их гибели во взрывах сверхновых, которые рассеивают тяжелые элементы по пространству (считается, что в ранней Вселенной они случались намного чаще, чем сегодня). Еще один важный фактор – баланс между кислородом, который покидает галактику с потоками других частиц, и веществом, поступающим в нее из межгалактической среды. По словам Элис Шапли, проведенные измерения позволят лучше понять роль этих процессов в ранней Вселенной.