Международная группа астрономов обнаружила новую "рекордную" по удаленности от нас галактику во Вселенной. Расположенная приблизительно в 13 миллиардах световых лет от Земли, она выглядит такой, какой была спустя всего лишь 750 миллионов лет после Большого взрыва, когда Вселенной исполнилось только 5 процентов от ее нынешнего возраста (по современным оценкам это 13,7 миллиарда лет). "Ископаемая" галактика была идентифицирована объединенными усилиями космического телескопа NASA "Хаббл" (Hubble Space Telescope) и пары телескопов Кек (W.M.Keck Telescopes), расположенных на вершине Мауна-Кеа (Гавайские острова). Кроме земной и околоземной техники астрономам на помощь также пришел эффект естественной "космической гравитационной линзы", которая усилила яркость отдаленного объекта.
Свеженайденная галактика, несмотря на ее древность, видится нам чрезвычайно юной, ведь она только-только зажглась в самом конце так называемых "темных веков" ("Dark Ages") - раннего периода космической истории, который закончился с появлением первых галактик и квазаров, преобразивших Вселенную непрозрачного молекулярного водорода в ионизированную Вселенную, пронизанную светом звезд, которую мы и наблюдаем сегодня.
Галактика была замечена на изображениях, полученных путем длительной экспозиции камеры Advanced Camera for Surveys, установленной на "Хаббле", которую направили в сторону скопления галактик Абелл 2218 (Abell 2218). Это скопление, содержащее тысячи звездных систем, расположено относительно недалеко, на расстоянии 2 миллиардов световых лет, чему соответствует величина красного смещения 0,18, и настолько массивно, что свет отдаленных объектов, проходящий через него, искажается и усиливается, подобно тому, как обыкновенная лупа изгибает лучи света и увеличивает предметы, расположенные за ней. Такие естественные гравитационные "телескопы" позволяют астрономам видеть чрезвычайно отдаленные и слабые объекты, которые иначе не могли бы быть замечены. Причем от этой чрезвычайно слабой галактики до нас доходит уже не просто видимый свет, а фотоны, частота которых смещена в область инфракрасной части спектра, что серьезно усложняет такие наблюдения.
Анализ изображений "Хаббла" показал, что объект имеет красное смещение от 6,6 до 7,1, это уже позволяет говорить о нем как об одном из самым отдаленных источников, известных на настоящее время (предыдущий "рекордсмен" такого рода, галактика из Слоановского цифрового обзора неба (Sloan Digital Sky Survey) могла "похвастаться" красным смещением, равным 6,4). А длительные экспозиции в оптическом и инфракрасном диапазонах, выполненные с помощью спектрографов 10-метровых телескопов Кек, позволили определить, что этот объект имеет красное смещение из верхнего конца этого диапазона, что-то около 7,0.
"Красное смещение" - это показатель того, насколько длина световых волн, "добежавших" до Земли от самого края расширяющейся Вселенной (если у нее вообще есть этот край) изменяется, "смещаясь" в сторону больших длин волн - то есть в сторону инфракрасного диапазона. Чем больше изменение в длине волны в сторону инфракрасной части спектра, тем быстрее (в соответствии с доплеровским эффектом) объект движется, тем этот объект удаленнее.
Комбинируя высокое разрешение "Хаббла" и действие космической линзы, астрономы смогли оценить, что их "слабенькая" галактика чрезвычайно мала - ее поперечник составляет всего лишь 2 тысячи световых лет (диаметр нашего собственного Млечного пути - 100 тысяч световых лет), - однако звезды в ней формируются чрезвычайно активно. Обнаружено также два чрезвычайно интригующих свойства этого нового источника - явное отсутствие типичной яркой водородной эмиссионной линии и интенсивное ультрафиолетовое излучение, исходящее от этой галактики, которое намного интенсивнее, чем то, что характерно для относительно близких галактик, в которых наличествуют подобные области активного звездообразования. Все это означает, что самая отдаленная из известных галактик должна содержать главным образом массивные звезды, что в общем-то и соответствует тому, чего теоретики ожидали от первых галактик.
"Свойства этого отдаленного источника нам чрезвычайно интересны, поскольку при дальнейшем изучении может выясниться, что это типичные признаки действительно молодой звездной системы, которая завершила "темные века"", - говорит доктор Ричард Эллис (Richard Ellis), профессор астрономии Калифорнийского технологического института и соавтор статьи в Астрофизическом Журнале (Astrophysical Journal), сообщавшей об этом открытии.
Астрономы намерены продолжать поиски большего количества примеров таких галактик, просматривая с помощью "Хаббла" другие области неба, где действуют подобные космические линзы.
Источники:
Hubble, Keck find farthest known galaxy in Universe - Hubble European Space Agency Information Centre
Most Distant Galaxy Hints at Dark Ages - Space.com
Newly Discovered Galaxy Is a Record-Breaker - Scientific American
Ссылка:
Первые кирпичики галактик - "линзирование" скоплением Абелл 2218 другой слабой удаленной галактики
(об открытии рекордной по удаленности галактики)
Оценка распространенности и характерных свойств источников того времени особенно важна для понимания процессов, в ходе которых Вселенная повторно ионизировала себя, таким образом завершив "темные века". Космическая линза позволила нам бросить первый взгляд на эту важную эпоху. Мы теперь стремимся узнать больше, отыскав похожие объекты.
