Астрономы обнаружили ультраяркую инфракрасную галактику в ранней Вселенной

Пылевой континуум галактики MACS0416-Y1 в диапазоне 5 ALMA. Автор: arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2511.08327

Международная команда астрономов с помощью массива радиотелескопов ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) исследовала далекую галактику MACS0416_Y1. Результаты наблюдений, опубликованные 11 ноября на сервере препринтов arXiv, указывают, что MACS0416_Y1 является ультраяркой инфракрасной галактикой.

Ультраяркие инфракрасные галактики (ULIRGs) с инфракрасной светимостью свыше триллиона солнечных и скоростями звездообразования от 100 до 1000 солнечных масс в год являются наиболее интенсивно формирующими звезды галактиками в локальной Вселенной. Обнаружение новых галактик этого типа важно для понимания процессов звездообразования и эволюции галактик.

Далекая звездообразующая галактика

Галактика MACS0416_Y1 (сокращенно Y1) с красным смещением 8.31 была первоначально идентифицирована как яркая галактика с обрывом Лайман-альфа за скоплением галактик MACS J0416.1−2403. галактики с обрывом Лайман-альфа представляют собой звездообразующие галактики с высоким красным смещением, демонстрирующие значительное падение потока на длинах волн короче предела Лайман-альфа (121,6 нм).

Группа астрономов под руководством Тома Бакса из Технологического университета Чалмерса в Швеции использовала ALMA для более детального изучения природы этой галактики, сосредоточившись на ее пылевом излучении.

«Используя наблюдения ALMA в диапазоне 9 на частоте 671 ГГц, мы стремимся измерить температуру пыли Y1, охарактеризовав ее коротковолновое пылевое излучение», — пишут исследователи.

Новая ULIRG-галактика

Наблюдения показали, что Y1 имеет высокую температуру пыли — около 91 К. Ее пылевая масса оценивается в 1,4 миллиона солнечных масс. Инфракрасная светимость Y1 составляет около триллиона солнечных, а скорость звездообразования — примерно 173 солнечных массы в год.

Таким образом, полученные результаты указывают, что Y1 является ультраяркой инфракрасной галактикой. Учитывая, что незатененная скорость звездообразования Y1 составляет 14 солнечных масс в год, это делает ее ULIRG-галактикой с относительно высокой долой затененного звездообразования по сравнению с другими галактиками этого типа при меньшем красном смещении.

Исследование также показало, что контраст между углеродным и кислородным излучением Y1 указывает на область ионизированного газа, вытекающего из этой галактики со скоростью около 100 км/с. Это вытекающее облако прослеживает ультрафиолетовое излучение от Y1.

Скрытая пылью

Согласно исследованию, результаты свидетельствуют о существовании затененных звездных компонентов Y1, которые не обнаруживаются ультрафиолетовыми наблюдениями. Это может означать, что пыль лишь частично покрывает ультрафиолетовые области, и/или что пыль и ультрафиолетовые области разделены на масштабах менее 650 световых лет.

«Этот источник является экстремальным примером того, как затененное пылью звездообразование вносит значительный вклад в космическое накопление звездной массы, что можно раскрыть только с помощью прямых и комплексных наблюдений в (суб)миллиметровом диапазоне», — заключают авторы исследования.

Дополнительная информация: T. J. L. C. Bakx et al, A warm ultra-luminous infrared galaxy just 600 million years after the Big Bang, arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2511.08327

ИИ: Это открытие особенно интересно, поскольку галактика Y1 существовала всего через 600 миллионов лет после Большого взрыва, что делает ее одной из самых ранних известных ULIRG-галактик. Такие исследования помогают понять, как формировались первые галактики во Вселенной и как пыль влияла на процессы звездообразования в космическом рассвете.