Самая далекая галактика застала звездный бэби-бум

Орбитальный телескоп имени Хаббла, запущенный в 1990 году, стал главным инструментом землян, раздвинувшим видимые границы Вселенной. Заголовки «астрономы нашли самую далекую галактику» стали привычными для СМИ и научных публикаций, ведь находить самый удаленный объект действительно можно хоть каждый день. Может показаться, что качественного прорыва подобные открытия не несут: чем мощнее мы берем бинокль за городом, тем дальше мы видим. Однако эта аналогия здесь не вполне уместна. Взяв более мощный бинокль, мы продолжаем видеть по сути одни и те же объекты – поля, реки, леса, постройки. Все это растет, движется, стоит и не падает по давно известным нам законам.

Видимый же сегодня «край» содержит объекты, испустившие свет спустя всего сотни миллионов лет после Большого взрыва. В ту эпоху Вселенная только начинала обретать очертания. Поэтому открывая самые далекие галактики мы стараемся понять не «а что там дальше?», а «с чего все начиналось?».

Вселенная постоянно расширяется, причем, чем дальше наблюдаемый на больших масштабах объект, тем быстрее он от нас удаляется. Поэтому самым удобным мерилом расстояния считается оценка покраснения объекта, вызванного эффектом Допплера. Самая далекая до последнего времени галактика соответствовала красному смещению z=8,6. Она родилась спустя 600 млн лет после Большого взрыва. Период от 150 до 800 млн лет после Большого взрыва относится к так называемому периоду реионизации, когда первые звезды и галактики ионизовали межгалактический газ.

В статье, опубликованной в журнале Nature, астрономы под руководством Ричарда Боуэнса из Лейденского университета сообщают об открытии еще более далекой галактики с красным смещением порядка 10. Галактику UDFj-39546284 заметили в 2009 году, спустя всего три месяца после того, как на телескопе Hubble была установлена широкоугольная камера UDFj-39546284. Тусклое пятнышко, видимое на глубоком обзоре неба – не что иное как компактная галактика, состоящая из молодых голубых звезд. Свет, который мы видим от нее, испущен спустя всего 480 млн лет после Большого взрыва.

«Эти наблюдения дают нам наилучший взгляд на самые ранние объекты, которые удавалось найти», -- пояснил Ричард Боуэнс.

Ясли Вселенной

Галактика, свет которой долетел до нас, слишком мала и юна, чтобы иметь спиральную форму или другие особенности. Ученые установили, что галактику населяли звезды возрастом 100-200 млн лет. Они образовались из газа, собранного вокруг сгустков загадочной темной материи.

По словам исследователей, в наблюдаемую эпоху юная Вселенная переживала своеобразный бэби-бум: в период с 480 до 650 млн лет после Большого взрыва число звезд увеличилось на один порядок. «Бешеный темп, с которым рождались звезды, говорит нам, что если заглянуть чуть подальше, мы увидим куда более драматичные изменения, происходившие при образовании самых первых галактик», -- пояснил Гарт Иллингуорт из Калифорнийского университета в Санта-Крузе.

За краем края

Миновав рубеж в z=10 астрономы приблизились к «краю края». Первые 500 млн лет (при z от 1000 до 10) после Большого взрыва остаются белым пятном в принятой сегодня иерархической модели образования галактик – от звездных скоплений к эллиптическим и спиральным галактикам. Галактика UDFj-39546284 обнаружена в самом дальнем инфракрасном диапазоне, который могут наблюдать приборы телескопа Hubble. Заглянуть дальше, в самые первые годы существования Вселенной, ученые надеются при помощи телескопа имени Джеймса Вебба.