Первые галактики родились гораздо раньше, чем считалось

spacetelescope.org

12 апреля 2011 года

Используя мощь космической гравитационной линзы, астрономы открыли далекую галактику, звезды в которой, как оказалось, родились в неожиданно ранней истории Вселенной.

Йохан Ричард (Johan Richard), руководитель исследования, говорит: “Мы открыли далекую галактику, звезды в которой начали свое формирование всего лишь 200 млн лет после Большого Взрыва. Это оспаривает теории, описывающие, как в первые годы ранней Вселенной формировались и эволюционировали галактики. Этот факт может также решить загадку, как рассеялся водородный туман, наполнявший раннюю Вселенную.”

Команда Ричарда заметила галактику во время наблюдений с помощью Хаббла, затем подтвердила свои результаты с помощью Спитцера, а измерила расстояние с использованием обсерватории Кек на Гавайях.

Галактика видна через другое скопление галактик Абель 383, чья мощная гравитация искривляет лучи света как лупа. Такое случайное расположение галактики, скопления и Земли приводит к тому, что свет от нее усиливается, давая возможность астрономам делать подробные наблюдения. Без этой гравитационной линзы галактика была бы слишком тусклой для того, чтобы ее увидели даже самые мощные телескопы.

Красное смещение галактики - 6.027, т.е. примерно 950 млн лет от Большого Взрыва. Сейчас известно несколько гораздо более далеких галактик с красным смещением более 8, а у одной красное смещение около 10, что помещает ее еще на 400 млн лет раньше. Но свойства этой новой галактики совершенно отличные от других галактик, которые обычно сияют так ярко за счет своих молодых звезд.

“Когда мы посмотрели на спектр, стали ясны две вещи,” объясняет соавтор исследования Эличи Эгами (Eiichi Egami). “Красное смещение поместило ее в очень раннюю историю космоса, как мы в принципе и ожидали. Но данные Спитцера показали, что галактика создана удивительно старыми и относительно тусклыми звездами, что отодвинуло эпоху, когда формировалась галактика на расстояние в 200 млн лет после Большого Взрыва, значительно дальше, чем мы ожидали.”

Продолжает соавтор Дэн Штарк (Dan Stark): “Благодаря гравитационной линзе у нас данные исключительного качества. Наша работа подтверждает некоторые ранние наблюдения, которые указали на наличие старых звезд в ранних галактиках. И это предполагает, что первые галактики существовали значительно раньше, чем думали.”

Открытие может также объяснить, как Вселенная стала прозрачной для ультрафиолетового света в первые миллиард лет после Большого Взрыва. В ранние годы диффузный туман из нейтрального водорода поглощал ультрафиолетовые лучи, но какие-то источники излучения постепенно ионизовали этот газ, очистив туман и сделав космос прозрачным - процесс, названный реионизацией.

Астрономы считают, что излучение произвели галактики, но пока не было обнаружено таких источников, потому открытие поможет решить эту загадку.

“Вполне вероятно, что есть гораздо больше галактик в ранней Вселенной, чем предполагалось ранее” говорит соавтор Жан-Пол Найб (Jean-Paul Kneib). “Если действительно существует целая армия тусклых старых галактик, они могли дать то самое излучение, сделавшее Вселенную прозрачной для ультрафиолетового света.”

Loading player...

На текущий момент мы можем обнаружить такие галактики только с использованием гравитационных линз, действующих как космические телескопы. В следующие годы телескоп Джеймса Уебба будет специализироваться на наблюдениях высокого разрешения далеких объектов с большим красным смещением, став идеальным средством для решения этой загадки.