Астрономы обнаружили самую далёкую галактику, которая является практически ровесником Вселенной
Астрономы Bahram Mobasher и Naveen Reddy из University of California являются членами команды, которая обнаружила самую отдалённую галактику, среди тех, которые когда-либо учёным приходилось видеть. Обнаруженная галактика, предположительно, сформировалась спустя 7 млн. лет после Большого Взрыва, когда Вселенной было всего около 700 млн. лет (в настоящее время возраст Вселенной оценивается в 13,8 млрд. лет).
Результаты исследований были опубликованы сегодня в журнале «Nature».
В сотрудничестве с астрономами из University of Texas at Austin, Texas A & M University, и National Optical Astronomy Observatories, Mobasher и Reddy идентифицировали чрезвычайно отдалённого от Земли «кандидата» на звание галактики. В ходе исследователей команда учёных использовала оптические и инфракрасные данные космического телескопа «Хаббл». Последующие наблюдения за этой галактикой, проводимые при помощи телескопа Keck Telescope на Гавайях, подтвердили, что «находка» является самой далёкой среди известных астрономам галактикой.
В поисках далёких галактик команда сосредоточила своё внимание на нескольких «кандидатах», выбрав их среди более 100 тысяч галактик, идентифицированных на изображениях, полученных «Хаббл» в рамках проекта CANDELS. Выбор основывался на цветовых параметрах. Следует отметить, что сортировать галактики по цвету весьма сложно, поскольку некоторые соседние астрономические объекты могут «притворится» отдалёнными галактиками.
Потому, дабы однозначно измерить расстояние до этих галактик, астрономы использовали метод спектроскопии – анализируя время за которое волна света перемещается к красному концу спектра. Это явление называют «красным смещением». Так как скорость расширения (красного смещения) и расстоянии до галактики пропорциональны, астрономы могут определить удалённость галактики от Земли.
По словам Bahram Mobasher, уникальность обнаруженной галактики в том, что по сравнению с другими аналогичными открытиями, удалось получить спектроскопическое подтверждение удалённости. Mobasher объяснил, что поскольку свет движется со скоростью порядка 300 км за секунду, мы видим отдалённые объекты такими, какими они появились в прошлом.
Наблюдая за отдалёнными галактиками, астрономы могут изучить ранние этапы их формирования, а сравнивая свойства галактик, находящихся на разном расстоянии от Земли, можно исследовать их эволюцию в течении «старения» Вселенной.
Во многом открытие стало возможным благодаря новому прибору MOSFIRE, установленному на телескопе Keck. Мало того, что этот прибор чрезвычайно чувствителен, но и разработан для обнаружения инфракрасного света – области спектра, где длина волны света, излучаемого от отдалённой галактики, смещается. К тому же MOSFIRE может проводить наблюдения за несколькими астрономическими объектами одновременно. Именно благодаря этой особенности, астрономы смогли исследовать 43 кандидата всего за две ночи.
Выполняя спектроскопию этих объектов, исследователи смогли измерить расстояния от галактик до Земли, путём измерения спектральной серии в спектре атома водорода, названной Серией Лаймана.
Серия Лаймана была обнаружена в большинстве галактик, сформировавшихся спустя 1 млрд. лет после Большого Взрыва. Но поскольку исследователи искали галактику более раннего времени, линия водородной эмиссии, по каким-то причинам, было практически невозможно идентифицировать.
Из 43 галактик, наблюдаемых при помощи MOSFIRE, исследовательская группа обнаружила Серию Лаймана только у одной — z8-GND-5296 (красное смещение 7,5)
Reddy объясняет, что проблематичность обнаружения линии водорода вовсе не означает, что они отсутствуют в галактиках. Возможно, так происходит потому, что они скрыты позади слоя нейтрального водорода.
Наблюдения команды показали, что в z8-GND-5296 чрезвычайно быстро формируются новые звезды – порядка 300 звёзд солнечной массы каждый год. Для сравнения, Млечный Путь формирует всего 2-3 звезды ежегодно. Новый «рекордсмен» находится в той же части неба, что и предыдущий (красное смещение 7,2).