Зрелые галактики были обнаружены на рекордном расстоянии в 12 миллиардов световых лет, когда Вселенной было всего 1,6 миллиарда лет. Их существование в такое раннее время вызывает новые вопросы о том, что заставило их так быстро повзрослеть.«Эти далекие и ранние массивные галактики — один из Святых Граалей астрономии», — сказал директор Центра астрофизики и суперкомпьютеров Технологического университета Суинберна профессор Карл Глейзбрук, участвовавший в открытии.
«Пятнадцать лет назад предсказывалось, что они даже не будут существовать в рамках той космологической модели, которая предпочиталась в то время. В 2004 году я написал статью об открытии таких галактик, существующих всего через три миллиарда лет после Большого взрыва. назад всего на 1,6 миллиарда лет, что поистине захватывающе ».
Астрономы использовали глубокие изображения в ближнем инфракрасном диапазоне для поиска галактик в ранней Вселенной с красными цветами. Эти красные цвета указывают на наличие старых звезд и отсутствие активного звездообразования. Удивительно, но они обнаружили 15 галактик на среднем расстоянии 12 миллиардов световых лет — всего через 1,6 миллиарда лет после Большого взрыва.
Галактики практически невозможно обнаружить на видимых длинах волн, и их легко не заметить. Но на новых изображениях в ближнем инфракрасном свете их легко измерить, из чего можно сделать вывод, что они уже содержат до 100 миллиардов звезд в среднем на галактику.
Зрелые галактики имеют массу, аналогичную массе Млечного Пути, но уже вышли из состояния звездообразования, когда возраст Вселенной составлял всего 12 процентов от ее нынешнего возраста.«В то время как Млечный Путь по-прежнему формирует новые звезды с медленной скоростью, обнаруженные нами галактики должны были образоваться очень быстро за относительно« короткое »время — примерно один миллиард лет — со взрывной скоростью звездообразования. была в несколько сотен раз выше, чем сегодня в Млечном Пути, — сказал доктор Ли Спитлер из Университета Маккуори.«Это лучшее на сегодняшний день доказательство того, что эти галактики росли в спешке.
Люди и раньше сообщали о« старых »галактиках, но до наших данных никогда не было ясно, что они на самом деле« старые ». Превосходные изображения, полученные телескопом Magellan позволили нам доказать, что они действительно «старые» ».Открытие поднимает новые вопросы о том, как эти галактики образовались так быстро и почему они так рано перестали образовывать звезды.
Галактики были обнаружены после 40 ночей наблюдений с помощью камеры FourStar на телескопе Magellan Baade в Чили и в сочетании с данными космической сборки Хаббла в ближнем инфракрасном диапазоне Deep Extragalactic Legacy Survey и Great Observatories Origins Deep Survey. Используя специальные фильтры для создания изображений, чувствительных к узким срезам ближнего инфракрасного спектра, команда смогла измерить точные расстояния до тысяч далеких галактик за раз, предоставив трехмерную карту ранней Вселенной.В состав группы вошли исследователи из Лейденской обсерватории, Нидерланды; Факультет физики и астрономии Университета Маккуори, Австралия; Центр астрофизики и суперкомпьютеров, Технологический университет Суинберна, Австралия; Европейский центр космической астрономии, Мадрид, Испания; Европейская южная обсерватория, Сантьяго, Чили; Национальная оптическая астрономическая обсерватория, Аризона, США; Факультет астрономии Йельского университета, Коннектикут, США; Джордж П. и Синтия В. Митчелл Институт фундаментальной физики и астрономии, Техас A M University, Техас, США; и Обсерватории Карнеги, Калифорния, США.
Это исследование было опубликовано в The Astrophysical Journal Letters.