Наблюдательные проявления первых галактик в дальнем инфракрасном диапазоне

Abstract

Галактики на больших красных смещениях ( z.≥9 ) в настоящий момент наблюдаются в ближнем (1.4-2 мкм), среднем инфракрасном (ИК) (5-28.8 мкм) и субмиллиметровом (500- 1000 мкм) диапазонах. Дальний ИК диапазон, несущий важную информацию о фундаментальных процессах в ранних галактиках, соответствующий среднему ИК диапазону в системе отсчета источника, скрыт от наблюдателя атмосферой Земли. Мы рассматриваем параметры излучения галактик на больших красных смещениях и возможность их обнаружения в дальнем ИК диапазоне при помощи гравитационного линзирования на массивных скоплениях галактик. Излучение, предположительно, возникает преимущественно в газе, ионизированном ультрафиолетовым (УФ) и рентгеновским излучением звезд и центральными сверхмассивными черными дырами (СМЧД) родительских галактик. Металличность газа родительских галактик находится в интервале -6≤[Z/H]≤-1, как следует из наблюдений далеких галактик на z≥9. Мы оцениваем спектральные особенности в дальнем ИК диапазоне и условия, при которых данные галактики могут быть обнаружены. Показано, что спектральные линии водорода Pf - α и Hm -α; , наряду с несколькими линиями металлов среднего ИК диапазона ([NeV] I7.6, [SIV] 10.5, [NeIII] 15.6, [NeV] 24.1, [OIV] 25.8 мкм и т.д.), могут быть достаточно яркими для обнаружения. За счет использования гравитационного линзирования на известных скоплениях галактик количество ожидаемых кандидатов на больших красных смещениях в дальнем ИК достаточно велико для проведения наблюдательной программы на космическом телескопе "Миллиметрон" в диапазоне длин волн 70-500 мкм.