Keď tvoril prvý galaxie?

V posledných desaťročiach astronómovia mali stabilnú reprezentáciu vývoja raného vesmíru a výskytu prvých hviezd a galaxií. V roku 370 000 rokov po veľkom tresku, teplota expandujúceho vesmíru klesla do takej miery, že protóny a elektróny boli schopné začať tvorbu neutrálnych atómov. Takže tam bolo viac odboroch plyn absorbuje žiarenie - "temna" éra, ktorá sa nazýva

Spočiatku, plyn bol takmer dokonale rovnomerne rozložené v priestore. Ale potom gravitácia je stále nerovnomerný v jeho distribúcii, a len niekoľko sto miliónmi rokov plynu začalo formovanie prvých hviezd, z ktorých bude tiež prvý galaxie:

Žiarenie z prvej generácie hviezd ionizuje plynového zvyšok vesmíru, prinášať to o fáze, v ktorej teraz žijeme. Tak skončila "temna" ...

V skutočnosti, aby pochopili, čo sa deje po začiatku tvorby hviezd a až do konca "doby temna" je pomerne ťažké. Ich tvorba začala reťazec veľmi zložitý pre modelovanie procesov, vykurovanie a chladenie plynových mračien, výbuchy supernov, absorpcia hmoty prvých čiernych dier, najsilnejší hviezdne vetry ... Príliš mnoho faktorov, ktoré ovplyvnili snímok, ktoré majú byť povolaný do konca jasné.

Lepšie pochopenie toho, čo sa deja, pomáhal pozorovanie. Av roku 2009 astronómovia domnievali, že tieto pozorovania sa už začali. Prostredníctvom fotografií urobených "Hubble", najprv bolo zistené niekoľko desiatok, a potom viac ako tisíc z veľmi skorých galaxií, z ktorých mnohé patria do prvej miliardy rokov po veľkom tresku. Je zrejmé, že museli udržať mladé hviezdy modrej, a zdá sa, že je to pre nich, vedci, ktorí analyzovali tie fotky nájsť. Avšak, o niekoľko rokov neskôr, skupina vedená Richard Ellis (Richard Ellis) z California Institute of Technology, Pasadena (USA) užívaného samostatne Ďalšie pozorovania časť týchto galaxií pomocou dodatočného farebného filtra, s celkovou dobou expozície 23 dní ...

Mnohé z raných galaxií zaznamenaných "Hubble", pri bližšom pohľade sa ukázalo byť nie tak celkom, a čoskoro. (Tu a ďalej ilustrujú NASA ESA, R. Ellis (Caltech), UDF 2012 Team).

...A uistite sa, že skutočné hviezdy týchto galaxií boli červenšia ako štúdie ukázali, podľa obrázkov v roku 2009. Mnoho červené! Galaxy, objaviť cez 560-780 miliónov po Veľkom tresku, boli zložené z hviezd veku 100-200 milionov rokov. Keď sa na začiatku roka 2013, tieto údaje budú k dispozícii astronomické komunite, spadol bezradní otázky. Skutočnosť, že informácia bola zverejnená v rovnakej dobe, svedčil reionization začala až po 250 miliónov rokov po Veľkom tresku, a skončil (vodík) cez 1 miliardu rokov. Pred reionization hviezd nemohli byť voľne distribuované po celom vesmíre. Ale Zhromaždené údaje z najstarších galaxií, že čas jednoducho neumožňoval z tohto dôvodu!

Pre všetky výpočty, viditeľný v ich počet by nemal byť dosť pre reorganizáciu: príliš málo, dostali žiarenie. Je zrejmé, že dospel k záveru, Richard Ellis a jeho kolegovia, stále existuje veľa galaxií, my koi, z akýchkoľvek dôvodov nie sú vidieť. "Teraz vieme, že existujú celá populácia malých galaxií v súvislosti s ešte skorších dobách, ako sú k dispozícii" HST "- astronóm istý. Z toho vyplýva, že by sa mal objaviť pred 560 miliónov rokov po Veľkom tresku, čo je veľmi podivné: kedy je možné plynu vytvorený v prvých protozvozdnye oblakoch?

Existujú aj iné problémy. Prvé hviezdy, podľa súčasných teórií, mala k dispozícii takmer jediný vodíka a trochu hélia, teda ich hmotnosť bola stokrát väčšia ako Slnko, alebo termonukleárne reakcie bez ťažších látok, ktoré slúžia ako "katalyzátor", len ešte nezačala áno.

Zľava doprava, zhora nadol: protóny a elektróny vytvorené atómy (rekombinačné), potom hrá ionizovaný plyn (reionization). Medzi týmito udalosťami tvorený úplne prvý galaxie, a možno by sme ani vedieť v roku 2013, kedy sa.

Životnosť takýchto gigantov by nemala presiahnuť 2 miliónmi rokov, po ktorej budú nevyhnutne zmiznú pri explóziách supernov. Ale tu je ten problém: ukázalo sa, že takejto výbuchy bol v tej dobe tam bol vyložene zúrivý sadzbu, ktorá by ovplyvnila medzihviezdnej mračná plynu, tvoriť novú hviezdu. Ale aj tak v bohviečo krátký čas to bolo nutné vytvoriť galaxie - za menej ako pol miliardy rokov po začiatku všetkého. Je zrejmé, že jedna časť toho priamo odporuje druhému: prvá generácia hviezd nemohol dovoliť rýchlu tvorbu nových hviezd a galaxií.

Ako teoretik Volker Bromma (Volker bróm) z University of Texas v Austine (USA), v prípade, že galaxie, ktorá existovala pol miliardou rokov a pozoroval "Hubble" sú hviezdy, ktoré sa od sto miliónov a viac rokov, je jasné, že medzi smrťou prvou generácie hviezd a vytvorenie sekundy by mal prejsť alebo extrémne krátky čas, alebo ... nulový čas. Okrem toho sa domnieva, že tieto dve generácie sčasti dokonca koexistovať.

To znamená, že história vesmíru sa zdá, pustil jej príliš málo času na formovanie prvých hviezd a galaxií. Takže celostnej vízia vývoja raného vesmíru, ktorá existovala pred "HST" pozorovanie, prvý spochybňovaná.

Avšak tým, že do konca tohto roka, rádiová interferometra ALMA, pracujúci v rozsahu milimetrových (čo v dôsledku červeného posunu dostáva IR mračná plynu raného vesmíru), nadobudne dostatok zo svojich členov služby, aby ste zistili stopy po galaxiách, ktoré existovali po celú dobu 425 miliónov rokov po Veľkom tresku , A ak je to tak, naše chápanie povahy prvých hviezd a galaxií očakávať výrazné zmeny.