Открытие ставит под сомнение современное представление о ранней Вселенной.
Используя массив радиотелескопов ALMA, астрономы идентифицировали 39 крайне тусклых и массивных галактик, которые ускользали даже от острого зрения космического телескопа «Hubble». Ученые предполагают, что эти древние реликвии являются предками эллиптических галактик, наблюдаемых сегодня, однако ни одна из современных теорий эволюции Вселенной не может объяснить такое количество крупных звездных мегаполисов на заре мироздания. Результаты исследования представлены в журнале Nature.
«Ранее нам уже удавалось находить в юной Вселенной галактики, чрезвычайно активно формирующие звезды, но их количество довольно ограничено. Теперь же мы выявили целую россыпь таких объектов на небольшом участке неба, и, хотя скорость формирования звезд в них немного ниже, они все же делают это 100 раз быстрее Млечного Пути. Нам крайне важно изучить этот момент в истории космоса, чтобы лучше понять эволюцию галактик», – рассказывает Тао Ван, ведущий автор исследования из Токийского университета (Япония).
Космический телескоп «Hubble» предоставил нам беспрецедентный взгляд на невидимую ранее область Вселенной, но даже он оказался бессилен в поисках некоторых фундаментальных частей головоломки эволюции космоса. При этом астрономы давно подозревали, что где-то в глубине Вселенной от его взора скрываются экзотические объекты, и новые поколения астрономических обсерваторий наконец-то показали то, что ранее было скрыто.
«Впервые столь большая популяция массивных галактик была обнаружена на рубеже первых 2 миллиардов лет жизни Вселенной. Интересно, что находка противоречит современным моделям того периода космической эволюции и поможет добавить в них ранее неизвестные детали», – добавил Тао Ван.
Но как такие огромные галактики могут быть столь неуловимыми? Дело в том, что даже несмотря на их исполинские размеры для тех времен, свет от галактик, дошедший до нас, во-первых, очень слабый по причине большого содержания пыли в них и, во-вторых, из-за расширения Вселенной и огромного расстояния до Земли настолько растянут и смещен в красную сторону спектра, что невидим для «Hubble».
Однако эти ограничения не помешали антеннам ALMA, которые работают в субмиллиметровом диапазоне волн и могут фиксировать излучение от крайне красных объектов и «видеть» сквозь плотную завесу, скрывающую свет звезд.
Чем примечательно открытие?
Чем массивнее галактика, тем массивнее сверхмассивная черная дыра в ее сердце. Поэтому изучение этих реликвий и их эволюции расскажет нам больше об истории гигантских гравитационных монстров. Кроме этого, крупные галактики тесно связаны с невидимой темной материей, которая играет роль в их формировании и распределении по Вселенной.
«Интересно, что 39 открытых галактик сильно отличаются от нашей. Если бы Солнечная система была внутри одной из них, и мы бы посмотрели на небо ясной ночью, то увидели бы нечто совершенно отличное от знакомой картины Млечного Пути.
С одной стороны, ночное небо выглядело бы гораздо величественнее, так как большая плотность звезд в этих галактиках усеяла бы его множеством ярких светил. С другой – большое количество пыли скрыло бы от нас далекие звезды, поэтому те, что ближе, «лежали» бы на огромном черном полотне», – пояснил Котаро Коно, соавтор исследования из Токийского университета.
Астрономы отмечают, что эти гигантские галактики невидимы в оптических длинах волн для существующих инструментов, поэтому сегодня чрезвычайно трудно исследовать звездные популяций в них и их химический состав, и для раскрытия всех тайн обнаруженных гигантов придется подождать запуска будущих обсерваторий, таких как космический телескоп NASA «James Webb».
