Свет далекой галактики

Исследователи открыли галактику, которая появилась спустя 700 миллионов лет после Большого взрыва, она находится приблизительно в 30 миллиардах световых лет (9 миллиардов парсек) от Земли и является самой далекой из всех, что нам известны.

При этом эта галактика под названием z8_GND_5296 появилась всех ближе (опять же, из тех, что мы знаем) к космическому "средневековью", периоду, когда пространство было заполнено нейтральным водородным газом. Эта эпоха продолжалась в течение нескольких сотен миллионов лет после Большого взрыва, пока первые звезды и галактики не начали излучать свет. Затем туман, ионизируясь, начал постепенно рассеиваться, но когда этот процесс начался, и сколько он длился, неизвестно.

Стивен Финкельштейнастрофизик из Университета Техаса в Остине и соавтор работы о z8_GND_5296, опубликованной 23 октября в Nature

Чтобы это узнать, можно взять по галактике из различных космических эр и выяснить нейтральную фракцию газа каждой

Художественное представление z8_GND_5296, самой далекой известной нам галактики

Свет от z8_GND_5296 имеет красное смещение (показатель растянутости луча, идущего сквозь расширяющуюся Вселенную) в рекордные 7,51. Приблизительно 100 галактик имеет красное смещение в 7 или более, что указывает на то, что они сформировались в течение первых 770 миллионов лет после Большого взрыва.

Но лишь горстка подтвердила расстояние с помощью красного смещения спектров, которое осуществляется с помощью спектральной линии Lyman-α. Свет этой частоты является самым ярким светом, испускаемым водородными атомами, он может быть поглощен или рассеян любыми столкнувшимися с ним атомами водорода.

Эра света

Существует относительно немного галактик этой эры, чьи линии Lyman-α можно зафиксировать. Финкельштейн утверждает, что они могут быть признаком нейтрального газа, окружающего галактики в красных смещениях от 7 и более.

Стивен Финкельштейнастрофизик из Университета Техаса в Остине и соавтор работы о z8_GND_5296, опубликованной 23 октября в Nature

Однако могут возникнуть трудности в обнаружении линий эпохи реионизации

Свет от z8_GND_529 имеет рекордное красное смещение, на этом изображении с космического телескопа Хаббл он кажется красным

Но каким образом свет от z8_GND_5296 проходит через туман? Возможно, он ионизировал свою непосредственную среду, говорит Финкельштейн, создавая туннель для фотонов. Его цвет и яркость предполагают, что формирование звезды происходит в условиях 330 солнечных масс ежегодно.

Исследователи считают, что активные звездные колыбели встречались в ранней Вселенной чаще, чем предполагалось.

Открыть галактику на таком расстоянии довольно сложно, потому что ее линии Lyman-α были смещены. Финкельштейн надеется открыть еще 20 с помощью спектрографа на телескопе Keck I в Обсерватории В. М. Кека на Гавайя, благодаря которому была обнаружена z8_GND_5296.

Однако телескопы будущего обещают быть мощнее, взять хотя бы космический телескоп Джеймса Вебба, который планируется запустить в 2018 году.

Доминик Рихерс астроном в Корнелльском университете в Итаке, Нью-Йорк

Это блестящее будущее для исследования первых галактик во Вселенной