Используя космический телескоп имени Джеймса Уэбба (JWST) и большую Атакамскую миллиметровую/субмиллиметровую антенную решетку (ALMA), международная группа астрономов провела комплексные многоволновые наблюдения далекой массивной галактики, известной как A1689-zD1.
Новые наблюдения, подробно описанные в статье, опубликованной 9 октября на сервере препринтов arXiv, дают важную информацию о свойствах галактики, особенно относительно образования пыли в этой системе.
A1689-zD1 — яркая массивная галактика с сильным линзированием и красным смещением приблизительно 7,13. Её диаметр составляет около 3000 световых лет, а звёздная масса оценивается примерно в 2,6 миллиарда солнечных масс.
Предыдущие наблюдения A1689-zD1 показали, что её металличность близка к солнечной, и что она содержит значительное количество пыли — её масса оценивается в 15 миллионов солнечных масс. Благодаря этому A1689-zD1 является прекрасным местом для изучения существования межзвёздной пыли в ранние космические эпохи.
Именно поэтому группа астрономов под руководством Каспера Э. Хайнца из Копенгагенского университета (Дания) решила исследовать содержание пыли с помощью JWST и ALMA.
«Мы повторно посетили эту галактику, чтобы оценить компоненты барионной материи в межзвездной среде , уделяя особое внимание сдерживанию накопления космической пыли», — пояснили исследователи.
Группа Хинтца провела моделирование спектрального распределения энергии (SED) A1689-zD1 в ультрафиолетовом и дальнем инфракрасном диапазонах в режиме покоя, чтобы определить его звёздную массу , массу пыли, визуальное ослабление и скорость звездообразования. Наблюдения ALMA также были использованы для ограничения общей динамической массы источника и вывода массы газа с использованием общепринятых газовых трассеров, но с учётом общей динамики системы.
Исследование показало, что, хотя A1689-zD1 обладает значительной массой пыли, её соотношение массы пыли к массе газа (DTG) и массы пыли к массе металла (DTM) поразительно низкое — на уровне 0,00051 и 0,061 соответственно. Астрономы отмечают, что это обусловлено высокой металличностью A1689-zD1 и её значительной массой газа, которая, по расчётам, составляет 28 миллиардов масс Солнца.
Таким образом, отношения масс DTG и DTM для A1689-zD1 на порядок ниже, чем у Млечного Пути и Большого Магелланова Облака (БМО) или Малого Магелланова Облака (ММО). Эти отношения также свидетельствуют о том, что основной объём нейтрального атомарного водорода (HI) на луче зрения A1689-zD1 относительно беден пылью по сравнению с его химическим обогащением.
Авторы статьи приходят к выводу, что полученные результаты указывают на возможное изменение относительного содержания пыли или ее состава в ранних галактиках.
«Мы обнаружили, что это отклонение в соотношении масс DTG и DTM, по-видимому, повсеместно встречается в других богатых металлами галактиках при схожих значениях красного смещения, z ≳ 6. Это говорит о том, что процессы образования и разрушения пыли в более позднее время, или сама излучательная способность пыли, радикально отличаются для галактик в ранней Вселенной», — заключают учёные.
