Астрономы разглядели самый удаленный из доступных пока их технике объект во Вселенной. Галактика UDFy-38135539 родилась всего через 600 млн лет после Большого взрыва.
Астрономы расширили видимые границы Вселенной, обнаружив самый удаленный сегодня объект. Европейским и американским ученым удалось зафиксировать свет, испущенный галактикой спустя всего через 600 млн лет после Большого взрыва. Эпоха, именуемая периодом реионизации, представляет огромный интерес для астрономов, так как именно тогда во Вселенной стали появляться первые звезды и галактики.
Свет победил тьму
Рекомбинация и реионизация – две ключевые эпохи в Стандартной модели, описывающей эволюцию Вселенной после Большого взрыва. Примерно 13,7 млрд лет назад в результате остывания Вселенной электроны и протоны слились в атомы водорода, заполнив пространство непрозрачным для излучения газом. Первые родившиеся звезды стали ионизировать водород ультрафиолетовым излучением, делая его прозрачным. Эта эпоха реионизации, происходившая от 150 до 800 млн лет после Большого взрыва, положила конец так называемым темным временам, когда во вселенной не существовало ни звезд, ни галактик, ни света.
Увидеть объекты, испустившие свет в те времена – довольно сложная для астрономов задача. Во-первых, свет самых первых звезд испускался еще до завершения реионизации водорода, что затрудняло его распространение в пространстве. Во-вторых, свет, испущенный тогда, в силу расширения Вселенной воспринимается наблюдателями на Земле сильно покрасневшим. Так, фотон, испущенный галактикой миллиарды лет назад в ультрафиолете, в наши дни фиксируется на Земле в инфракрасном диапазоне.
Дальше дальнего
До последнего времени самой удаленной из наблюдаемых галактик считалась та, красное смещение которой составляет 6,92. В 2009 году широкоугольная камера на борту орбитального телескопа Хаббла выявила несколько кандидатов в галактики с красным смещением более восьми. «Узнав об этих кандидатах, мы поняли, что при помощи мощного телескопа VLT и его инфракрасного спектрографа SINFONI мы можем поймать слабый свет от этих далеких галактик», -- рассказал Мэттью Ленерт из Парижской обсерватории, автор исследования.
Благодаря проведенной 16-часовой экспозиции удалось выявить в спектре галактики UDFy-38135539 знакомый астрономам профиль лаймановской линии водорода Lα (Лайман альфа), возникающей при переходе электрона со второго энергетического уровня на первый. В лабораторных условиях эта линия видна в ультрафиолетовом диапазоне, в спектре же древней галактики эта линия была обнаружена в инфракрасном диапазоне. По красному смещению (8,6) было легко высчитать, что родилась галактика спустя 600 млн лет после Большого взрыва. Ученые считают, что звезды обнаруженной галактики сами участвовали в «расчистке» первозданной вселенной от непрозрачного водорода. «Измерив красное смещение самой удаленной галактики само по себе восхитительно, однако, куда важнее астрофизические выводы этого открытия. «Впервые мы уверены, что наблюдаем за галактикой, которая сама расчищала непрозрачную завесу, заполнявшую совсем раннюю Вселенную», -- пояснил соавтор исследования Николь Несвадьба. Работа ученых опубликована в журнале Nature.
