Используя Атакамскую большую миллиметровую/субмиллиметровую решетку (ALMA), международная группа астрономов наблюдала за межзвездной средой в далекой галактике SPT0346-52, где происходит звездообразование. Собранные данные могут быть необходимы для улучшения наших знаний о SPT0346-52 и других подобных системах звездообразования. Исследование было опубликовано 25 февраля в репозитории препринтов arXiv.
Межзвездная среда (МЗС) — это вещество и излучение, которые существуют в пространстве между звездными системами в галактике. Однако ISM в далеких галактиках трудно изучать напрямую из-за космологического затемнения и ограничений углового разрешения.
Поэтому группа исследователей во главе с Катриной С. Литке из обсерватории Стюард в Тусоне, штат Аризона, использовала ALMA для исследования ISM в галактике SPT0346-52 с большим красным смещением. ALMA — отличный инструмент для таких наблюдений, поскольку он открывает новые возможности для изучения физических условий в ранних галактиках с помощью их излучения в дальнем инфракрасном диапазоне в системе покоя.
SPTS J034640-5204.9 (или SPT0346-52 для краткости) представляет собой пыльную галактику звездообразования с гравитационной линзой (DSFG) с красным смещением примерно 5,66. Она имеет видимую светимость в дальнем инфракрасном диапазоне на уровне 110 триллионов солнечных светимостей и собственную плотность скорости звездообразования около 4200 солнечных масс /год/кпк 2 , что делает ее наиболее интенсивно звездообразующей галактикой, обнаруженной Южным полюсом. Обзор телескопа.
Команда Литке решила провести многоэтапное исследование ISM в SPT0346-52 с помощью ALMA. На данный момент это одно из первых многолинейных исследований ISM с пространственным разрешением на большом красном смещении.
«В этой работе мы представляем наблюдения [NII] 205 мкм, [CII] 158 мкм, [OI] 146 мкм в диапазонах 6, 7 и 9 ALMA и необнаруженных [NII] 122 мкм и [OI] 63 мкм, а также нижележащий континуум вообще. пять длин волн в пыльной звездообразующей галактике SPT0346-52 с линзой z = 5,7», — пишут астрономы в статье.
Исследование показало, что ISM в SPT0346-52 имеет более низкий параметр ионизации и плотность водорода, чем другие DSFG с большим красным смещением. Оказывается, ISM в этой галактике имеет сверхсолнечную металличность, подобную тому, что можно было бы ожидать, исходя из соотношения газа и пыли в SPT0346-52.
Кроме того, измеренная температура пыли ИСМ в SPT0346-52 составила 48,3 К, что ниже значения, полученного в предыдущих исследованиях. Было отмечено, что ионизированный газ оказался менее плотным, чем газ МЗС в сопоставимых галактиках .
Исследователям также удалось рассчитать массу ионизированного, нейтрального и молекулярного газа изучаемого МЗС с использованием различных методов. Оказалось, что масса молекулярного газа примерно в 100 раз больше массы ионизированного газа и примерно в четыре раза больше массы нейтрального атомарного газа. Авторы статьи пришли к выводу, что молекулярный ISM доминирует в массе SPT0346-52 и способствует интенсивному звездообразованию в этой галактике.