С помощью космического телескопа «Хаббл» международная команда астрономов во главе с исследователями из Центра космического рассвета в Копенгагене исследовала галактику, которой почти 11 млрд лет. Примечательно, что ее обнаружили не с помощью света, который она излучает. Рассказываем главное.
Галактика, которую обнаружили астрономы, «уклоняется» от стандартных наблюдений, но у нее есть, по крайней мере, один компаньон. Вместе они составляют раннюю группу, которая позже может эволюционировать, чтобы напоминать локальную группу, в которой мы живем. Статья об исследовании принята к публикации в журнале Astronomy & Astrophysicals и доступна на сервере препринтов arXiv.
Излучение и отражение
Когда мы видим какие-то предметы и явления, то это благодаря тому, что они излучают или отражают свет. Так, Солнце или фонарь испускают свет, а Луна и например, обычный велосипед, его отражают.
Обычно благодаря излучению света астрономы и находят близкие и далекие галактики. Они излучают свет по всему электромагнитному спектру, и различные телескопы могут обнаруживать различные виды света — рентгеновский (обсерватория «Чандра»), ультрафиолетовый (WSO-UV), инфракрасный («Джеймс Уэбб»), видимый (стандартные телескопы, самый большой в мире находится в обсерватории Йеркса Чикагского университета).
Но, на самом деле есть и другой способ, дополнительный метод, который основан на способности галактики поглощать свет.
Галактики, блокирующие свет
Если галактика расположена вдоль линии видимости к более отдаленному, яркому источнику света, она поглотит часть света фонового источника. Это вызвано частицами газа и пыли, которые находятся между звездами. Однако частицы не одинаково хорошо поглощают свет на всех длинах волн, но, как правило, на определенных длинах волн справляются особенно хорошо.
Если затем взять спектр фонового «маяка» (то есть наблюдение, показывающее, сколько света видно на каждой длине волны), то можно увидеть отчетливые «дыры» поглощения в спектре. Они указывают на то, что какой-то объект блокирует свет.
В зависимости от точных длин волн, где мы видно «дыры», а также от того, сколько именно света «не хватает», можно вывести различные физические характеристики галактики на переднем плане.
Яркий фоновый источник, в принципе, может быть другой галактикой, или взрывающей звездой, но чаще всего это квазар; чрезвычайно светящееся ядро галактики со сверхмассивной черной дырой, питающей свое окружение.
Светлячок перед проектором стадиона
Поглощенный свет раскрывает некоторые физические характеристики галактики, но не все. Если надо узнать о нем больше, то можно попытаться найти свет, излучаемый из той же области неба.
Проблема в том, что он расположен точно или почти точно перед ярким квазаром. Это похоже на попытку наблюдать за светлячком перед проектором на стадионе. Тем не менее, авторы нового исследования попробовали.
«Чтобы найти поглощающие галактики, мы сначала ищем квазары, которые отличаются красным цветом. Поскольку звездная пыль имеет тенденцию поглощать синий свет, но не красный, если на переднем плане есть пыльная галактика, квазар покраснеет», — объясняет Йохан Финбо, профессор астрономии Центра Космического Рассвета в Копенгагене.
Этот подход позволил Финбо и его коллегам обнаружить множество таких «поглотителей». Следующий и самый трудный шаг — найти излучаемый галактикой свет, который и «отвечает» за поглощение.
«Доппельгенгер» Млечного Пути из прошлого
Совсем недавно ученые взялись за поиск света от конкретного «поглотителя» — галактику, которая появилась почти 11 млрд лет назад. Ее выбрали потому, что он вызывает весьма существенное покраснение фонового квазара. Галактика примечательна тем, что поглощает гораздо больше света, чем большинство других. А, значит, это довольно зрелая галактика, возможно, будет похожа на Млечный Путь. Ведь сейчас мы видим ее такой, какой она была 11 млрд лет назад.
«Особенности, которые мы обнаружили в недостающем свете, говорят нам кое-что о пыли в галактике на переднем плане», — объясняет Лиз Кристенсен, доцент Центра Космического Рассвета, которая также участвовала в исследовании. — На самом деле, пыль напоминает ту, которую мы видим локально в Млечном Пути и в одной из соседних с нами галактик».
Что в итоге?
Увы, несмотря на все усилия, команде не удалось обнаружить светящийся аналог поглотителя. Скорее всего, он расположен почти точно перед квазаром. С другой стороны, ученые наблюдали неподалеку еще одну галактику. В ней, судя по всему, наблюдается активное звездообразование. Возможно, оно еще продолжается.
Галактики расположены так близко друг к другу, что связаны гравитацией, а не разлетаются из-за расширения Вселенной. А, значит, в будущем они сформируют «группу галактик». Ученые уверены, что она мало чем будет отличаться от Местной группы, которая состоит из Млечного Пути, Андромеды и большого количества более мелких галактик-спутников.
«Это делает галактики еще более интересными для изучения», — объясняет Йохан Финбо, который в будущем планирует вновь изучить эту область с помощью Северного оптического телескопа на Ла-Пальме и других обсерваторий — с целью поиска других объектов группы. Он продолжит попытки найти галактику, которая вызывает поглощение.
Читать далее:
Найдено «ископаемое» Большого взрыва: астрономы открыли «пузырь» шириной млрд световых лет
Выяснилось, какие орехи снижают холестерин и сколько их надо есть в день
Возможно, НАСА нашло и случайно убило жизнь на Марсе 50 лет назад: как это произошло