Шесть галактик из темных веков

Ученые нашли сразу шесть древнейших галактик

Астрономы утроили число известных галактик, родившихся вскоре после рассеивания тьмы во Вселенной. Их изучение позволит глубже понять процессы, происходившие в ключевой момент ее эволюции.

Международной группе астрономов удалось открыть сразу несколько далеких галактик, родившихся в первые сотни миллионов лет после Большого взрыва. Благодая этому ученые утроили число известных галактик, способных рассказать о ключевом периоде в истории Вселенной, когда она стала прозрачна для излучения после так называемой темной эпохи (380-550 млн после Большого взрыва).

Большой взрыв рассеял по вселенной множество горячих частиц. Примерно спустя 400 млн лет (довольно быстро по космическим меркам) частицы охладились и образовали нейтральный водород, который был непрозрачен и мешал распространению света во вселенной.

Вселенная оставалась «темной» до тех пор, пока гравитация не начала образовывать первые звезды и галактики. Энергия, выделяемая этими древними галактиками, заставила непрозрачный водород рассеяться и перейти в ионизованное состояние, в котором он пребывает до нашего времени.

Эта эпоха, во время которой Вселенная вновь стала прозрачной, называется эпохой рекомбинации и представляет огромный интерес для астрономов.

Особенно важен период, относящийся к событиям, происходившим 800 млн лет спустя псле Большого взрыва, когда процесс реионизации был полностью завершен.

Основным и самым сложным способом изучения этого периода является детектирование галактик, излучающих в линиях водорода Лайман-альфа и которые сложно обнаружить. Изучение света от подобных галактик может рассказать ученым о водороде, через который свет прошел по пути к Земле, и главное — про то, как и когда этот водород превращался из нейтрального в ионизованный.

С этой целью ученые использовали данные астрономического обзора LAGER (Lyman-alpha Emitting Galaxies from the End of Reionization), выбрав 23 возможных кандидата. С помощью спектральных наблюдений, проведенных на телескопах чилийской обсерватории Лас-Кампанас (принадлежит американскому Институту Карнеги), им удалось идентифицировать сразу шесть интересующих их галактик.

«Масштаб успеха в детектировании галактик впечатляет, поскольку сигналы от трех целей были ниже рассчитанного предела из-за лунной засветки», — заявил автор исследования Ху Вэйда.

«Что немаловажно, эти результаты подтверждают наши прежние выводы,

что ионизация в ту эпоху составляла 50% и могла наблюдаться очагами, а не повсеместно», — подчеркнул Ван Цзюньсянь, соавтор исследования из Научно-технического университета Китая.

По мнению Леопольдо Инфанте, директора обсерватории Лас-Кампанас, утроение числа известных галактик, образовавшихся в период, когда процесс ионизации шел полным ходом, поможет ученым более детально изучить тот период и наложить на те процессы определенные ограничения.

«Замечательно, что три из найденных галактик весьма ярки в линиях Лайман-альфа и являются самыми яркими из всех известных галактик той эпохи», — пояснила Санджита Малхотра из Университета Аризоны, соавтор исследования.

По словам ученых, следующим шагом станет поиск новых галактик и изучение физической природы уже открытых. Новое открытие, опубликованное в журнале The Astrophysical Journal Letters, стало примером сотрудничества западных и китайских астрономов.

Буквально на днях стало известно о первом открытии, совершенном китайскими астрономами на их новом инструменте — самом крупном в мире радиотелескопе FAST. Спустя год после своего ввода в эксплуатацию телескоп позволил обнаружить сразу два новых радиопульсара.

Обнаруженные телескопом FAST пульсары получили название FP1 и FP2. FP1 вращается с периодом 1,83 секунды и находится, предположительно, в 16 тыс. световых лет от Солнца; период вращения FP2 равен 0,59 секунды, а расстояние от Земли — приблизительно 4 100 световых лет.