Космический телескоп Хаббла предоставил нам беспрецедентный доступ к ранее невиданной Вселенной, но даже он не видит некоторых из самых фундаментальных частей космической головоломки. Астрономы из Института астрономии Токийского университета хотели увидеть некоторые вещи, которые, как они давно подозревали, могут быть там, но которые Хаббл не мог им показать. Новые поколения астрономических обсерваторий наконец-то открыли то, что искали.
"Это первый случай, когда такая большая популяция массивных галактик была подтверждена в течение первых 2 миллиардов лет из 13.7 миллиардов лет жизни Вселенной. Раньше они были для нас невидимы ", – сказал исследователь Тао Ван. "Это открытие противоречит существующим моделям для того периода космической эволюции и поможет добавить некоторые детали, которые отсутствовали до сих пор."
Но как такое большое, как галактика, может быть невидимым с самого начала??
«Свет от этих галактик очень слабый с длинными волнами, невидимыми для наших глаз и не обнаруживаемыми Хабблом», – объяснил профессор Котаро Коно. "Поэтому мы обратились к Большому миллиметровому / субмиллиметровому массиву Atacama (ALMA), который идеально подходит для просмотра таких вещей.
У меня большой опыт работы с этим оборудованием, поэтому я знал, что он принесет хорошие результаты."
Несмотря на то, что эти галактики были самыми большими в свое время, свет от них не только слабый, но и растянутый из-за их огромного расстояния. По мере расширения Вселенной проходящий через нее свет растягивается, поэтому видимый свет становится длиннее и в конечном итоге становится инфракрасным.
Степень растяжения позволяет астрономам вычислить, насколько далеко что-то находится, что также говорит вам, как давно свет, который вы видите, был испущен из рассматриваемого объекта.
"Было сложно убедить наших сверстников, что эти галактики настолько стары, насколько мы их предполагали.
Наши первоначальные подозрения об их существовании исходили из инфракрасных данных космического телескопа Спитцер ", – продолжил Ван. «Но у ALMA острые глаза и детализация на субмиллиметровых волнах, лучшая длина волны, чтобы смотреть сквозь пыль, присутствовавшую в ранней Вселенной. Тем не менее, потребовались дополнительные данные от очень большого телескопа в Чили, названного в воображении, чтобы действительно доказать, что мы видим древние массивные галактики там, где их не видели раньше."
Еще одна причина, по которой эти галактики кажутся такими слабыми, заключается в том, что более крупные галактики, даже в наши дни, обычно окутаны пылью, которая скрывает их больше, чем их меньшие галактические братья и сестры.
И что означает открытие этих массивных галактик??
"Чем массивнее галактика, тем массивнее сверхмассивная черная дыра в ее сердце. Так что изучение этих галактик и их эволюции также расскажет нам больше об эволюции сверхмассивных черных дыр », – сказал Коно. «Массивные галактики также тесно связаны с распределением невидимой темной материи.
Это играет роль в формировании структуры и распределения галактик. Теоретическим исследователям нужно будет обновить свои теории сейчас."
Также интересно то, чем эти 39 галактик отличаются от нашей собственной.
Если бы наша солнечная система находилась внутри одного из них, и вы могли бы посмотреть на небо в ясную ночь, вы бы увидели нечто совершенно отличное от знакомого узора Млечного Пути.
"Во-первых, ночное небо казалось бы более величественным. «Большая плотность звезд означает, что рядом будет гораздо больше звезд, которые будут казаться больше и ярче», – объяснил Ван. "Но, наоборот, большое количество пыли означает, что далекие звезды будут гораздо менее заметны, поэтому фоном для этих ярких близких звезд может быть огромная темная пустота."
Поскольку это первый раз, когда такая популяция галактик была обнаружена, последствия их исследования только сейчас осознаются. Впереди может быть много сюрпризов.
«Эти гигантские галактики невидимы в оптическом диапазоне, поэтому проводить спектроскопию – способ исследования звездного населения и химического состава галактик – чрезвычайно сложно. ALMA плохо справляется с этим, и нам нужно нечто большее », – заключил Ван. "Я с нетерпением жду появления таких обсерваторий, как космический телескоп Джеймса Уэбба, чтобы показать нам, из чего на самом деле сделаны эти первобытные звери."