Обнаружена галактика, чья ультрафиолетовая светимость сопоставима со светимостью квазара
Используя наблюдения, сделанные с помощью Gran Telescopio Canarias (GTC, Канарские острова) и с помощью телескопов ALMA в Чили, астрономы обнаружили первую галактику, чья ультрафиолетовая светимость сопоставима со светимостью квазара. Открытие было недавно опубликовано в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters.
Галактика, получившая название BOSS-EUVLG1, имеет красное смещение 2,47. Это мера покраснения света, исходящего от галактики, и может использоваться для определения расстояния до нее: чем дальше галактика, тем больше значение. Для BOSS-EUVLG1 значение 2,47 означает, что галактика наблюдалась, когда Вселенной было около 2000 миллионов лет, что составляет около 20% от ее нынешнего возраста.
Большие значения красного смещения и светимости BOSS-EUVLG1 привели к тому, что ранее в проекте BOSS (Baryon Oscillation Spectroscopic Survey) она была классифицирован а как квазар. Однако из наблюдений, проведенных с помощью инструментов OSIRIS и EMIR на GTC, а также с помощью телескопов ALMA, исследователи показали, что это не квазар, а на самом деле галактика с экстремальными, исключительными свойствами.
Исследование показало, что высокая светимость BOSS-EUVLG1 в ультрафиолете и в излучении Lyman-alpha обусловлена большим количеством молодых массивных звезд в галактике. Эта высокая светимость, значительно превышающая диапазон других галактик, привела к ее первоначальной идентификации как квазара. Однако в квазарах высокая светимость связана с активностью вокруг сверхмассивных черных дыр в их ядрах, а не со звездообразованием.
«Похоже, что в BOSS-EUVLG1 доминирует всплеск образования молодых, очень массивных звезд, практически без пыли и с очень низкой металличностью», — объясняют ученые.
Скорость звездообразования в этой галактике очень высока, около 1000 солнечных масс в год, что примерно в 1000 раз выше, чем в Млечном Пути, хотя галактика в 30 раз меньше.
Такая скорость звездообразования сравнима только с наиболее яркими известными инфракрасными галактиками, но отсутствие пыли в BOSS-EUVLG1 позволяет ее ультрафиолетовому и видимому излучению достигать нас практически без какого-либо ослабления.
Результаты исследования позволяют предположить, что BOSS-EUVLG1 является примером начальных фаз формирования массивных галактик. Несмотря на высокую светимость и скорость звездообразования, низкая металличность показывает, что галактика едва успела обогатить свою межзвездную среду пылью и новообразованными металлами.
Тем не менее, «галактика будет эволюционировать в более пыльную фазу, подобную инфракрасным галактикам. Кроме того, ее высокая светимость в УФ-диапазоне продлится всего несколько сотен миллионов лет — очень короткий период в эволюции галактики» — говорят ученые.
Это объясняет, почему другие галактики, подобные BOSS-EUVLG1, не были обнаружены.
BOSS-EUVLG1 был открыт в результате анализа полумиллиона спектров галактик и квазаров в рамках проекта BOSS Sloan Digital Sky Survey (SDSS) и наблюдений с помощью больших телескопов, таких как GTC и ALMA.
The discovery of the most UV-Ly-alfa luminous star-forming galaxy: a young, dust- and metal-poor starburst with QSO-like luminosities. Arxiv: arxiv.org/abs/2009.02177v1