С помощью массива радиотелескопов ALMA ученые зафиксировали наличие фтора в отдаленной галактике, характеризующейся интенсивным звездообразованием. Свет от этой галактики достиг Земли более двенадцати миллиардов лет назад. Полученные данные позволили прояснить механизм формирования этого элемента во Вселенной. Описание наблюдений и выводы исследователей опубликованы в научном издании Nature Astronomy.
«Подобно большинству элементов, присутствующих вокруг нас, фтор синтезируется в звездах, однако до настоящего времени не были точно известны детали этого процесса. Кроме того, оставалось неизвестным, какие именно звезды являются основными производителями фтора во Вселенной!» – объясняет Максимильен Франко, ведущий автор работы из Хертфордширского университета (Великобритания).
Присутствие фтора было установлено в виде водородного фторида, содержащегося в обширных газовых облаках галактики NGP-190387, расположенной на значительном расстоянии от Земли. Наблюдения позволяют увидеть эту галактику такой, какой она была примерно через полтора миллиарда лет после Большого Взрыва.
Выводы, сделанные астрономами, указывают на то, что наиболее вероятными местами образования фтора в NGP-190387 являются звезды Вольфа–Райе. Это массивные светила с относительно коротким жизненным циклом, длящимся всего несколько миллионов лет – ничтожно мало по сравнению с масштабами космической истории. Только подобный сценарий, по мнению авторов исследования, мог бы объяснить обнаруженные ими концентрации водородного фторида.
Ранее звезды Вольфа–Райе рассматривались как потенциальные источники космического фтора, однако до настоящего времени ученые не имели представления о том, насколько значительную роль они играют в формировании этого элемента на заре существования Вселенной.
«Для этой галактики потребовалось всего лишь несколько десятков или сотен миллионов лет, чтобы накопить количество фтора, сопоставимое с тем, что наблюдается сегодня в звездах Млечного Пути, возраст которых составляет 13,5 миллиарда лет. Эти данные оказались весьма неожиданными и привели к пересмотру существующих представлений о процессах образования фтора, которые изучаются уже на протяжении двух десятилетий», – объяснил Чияки Кобаяши, один из соавторов исследования из Хертфордширского университета.
Обнаружение фтора в NGP–190387 является одним из первых случаев регистрации этого элемента за пределами Млечного Пути и ближайших к ней галактик. До этого момента астрономы фиксировали его наличие в отдаленных квазарах, но ранее не наблюдали во взаимодействующих с активным звездообразованием галактиках на столь раннем этапе развития Вселенной.
В будущем планируется проведение дополнительных исследований NGP–190387 при помощи Чрезвычайно Большого телескопа (ELT) Европейской южной обсерватории (ESO), который должен начать работу в конце текущего десятилетия, что может помочь раскрыть тайны этой галактики.
Авторы научной работы отметили, что телескоп ALMA способен регистрировать излучение от холодного межзвездного газа и пыли. В свою очередь, использование Чрезвычайно Большого телескопа позволит наблюдать оптическое излучение звезд в галактике NGP–190387, предоставив важные данные о составе звёздного населения этого объекта.
