Прибор MIRI JWST обнаружил излучение H-альфа у галактик эпохи реионизации

Международная группа астрономов во главе с Пьерлуиджи Ринальди из Университета Гронингена впервые обнаружила излучение в линии H-альфа у ранних галактик эпохи реионизации. Для этого ученые использовали самые глубокие снимки прибора MIRI на космическом телескопе «Джеймс Уэбб». Результат был принят к публикации в Astrophysical Journal и в настоящее время опубликован на сервере препринтов arXiv. Звездообразующие галактики производят большое количество ультрафиолетовых фотонов, но в эпоху реионизации эти фотоны поглощаются межгалактической средой. Лучшим индикатором для измерения уровня звездообразования является линия излучения H-альфа в оптическом спектре. Для галактик с высоким красным смещением эта оптическая линия смещена в сторону более длинных волн. Линия H-альфа была изучена при исследовании галактик с красным смещением более семи. Исследование Ринальди и его коллег впервые показывает, что детальное изучение звездообразования в ранних галактиках возможно и может быть проведено с помощью JWST/MIRI. Мало что известно о галактиках в эпоху реионизации. Предыдущие исследования основывались на анализе спектральной линии Лайман-альфа, но эта линия становится очень слабой или вообще отсутствует в галактиках в период космического рассвета, потому что она поглощается межгалактической средой, которая в этот ранний период в основном непрозрачна. На H-альфа не влияет непрозрачность межгалактической среды, что позволяет астрономам изучать звездообразование в этих ранних галактиках.

Исследователи сначала искали звездообразующие галактики, которые могли бы иметь линии излучения во время реионизации, основываясь на анализе более чувствительных изображений NIRCam. Затем ученые проанализировали изображения этих предварительно отобранных галактик на более длинных волнах с помощью MIRI. Астрономы обнаружили, что многие из них очень яркие при 5,6 мкм, что указывает на наличие в этих источниках очень заметной линии излучения H-альфа.

Первый автор Пьерлуиджи Ринальди говорит: "Это исследование открывает возможность изучения ранних галактик способом, ранее невозможным. Самое замечательное, что мы показали, что такого рода исследования можно проводить регулярно с помощью JWST и MIRI".