Группа астрономов во главе с Кариной Капути из Астрономического института Каптейн в Университете Гронингена обнаружила множество далеких галактик, которые ранее не подвергались изучению. Они использовали изображения из обзора UltraVISTA, одного из шести проектов, использующих VISTA для обзора неба в ближнем инфракрасном диапазоне, и провели перепись слабых галактик, когда возраст Вселенной составлял всего от 0,75 до 2,1 миллиарда лет.UltraVISTA снимает тот же участок неба, почти в четыре раза превышающий размер полной Луны, с декабря 2009 года. Это самый большой участок неба, когда-либо полученный на таких глубинах в инфракрасном диапазоне.
Команда объединила эти наблюдения UltraVISTA с наблюдениями космического телескопа NASA Spitzer, который исследует космос на еще более длинных волнах среднего инфракрасного диапазона [1].«Мы обнаружили 574 новых массивных галактики — самый большой образец таких скрытых галактик в ранней Вселенной, когда-либо собранный», — объясняет Карина Капути. «Их изучение позволяет ответить на простой, но важный вопрос: когда появились первые массивные галактики?»Получение изображений космоса в ближнем инфракрасном диапазоне длин волн позволило астрономам увидеть объекты, скрытые пылью и находящиеся на очень большом расстоянии [2], созданные, когда Вселенная была еще младенцем.Команда обнаружила резкий рост числа этих галактик за очень короткое время.
Большая часть массивных галактик [3], которые мы сейчас видим вокруг нас в соседней Вселенной, уже сформировались всего через три миллиарда лет после Большого взрыва.«Мы не нашли свидетельств существования этих массивных галактик раньше, чем через миллиард лет после Большого взрыва, поэтому мы уверены, что именно тогда должны были сформироваться первые массивные галактики», — заключает Генри Джой Маккракен, соавтор статьи. [4].Вдобавок астрономы обнаружили, что массивных галактик было больше, чем предполагалось.
Галактики, которые ранее были скрыты, составляют половину от общего числа массивных галактик, существовавших, когда Вселенной было от 1,1 до 1,5 миллиарда лет [5]. Эти новые результаты, однако, противоречат существующим моделям эволюции галактик в ранней Вселенной, которые не предсказывают появление галактик-монстров в эти ранние времена.Еще больше усложняет ситуацию то, что если массивные галактики неожиданно окажутся более пыльными в ранней Вселенной, чем предсказывают астрономы, то даже UltraVISTA не сможет их обнаружить. Если это действительно так, то существующая в настоящее время картина формирования галактик в ранней Вселенной также может потребовать полного пересмотра.
Большая миллиметровая / субмиллиметровая матрица Атакамы (ALMA) также будет искать эти изменяющие правила игры пыльные галактики. Если они будут обнаружены, они также будут служить целями для 39-метрового Европейского чрезвычайно большого телескопа ESO, который позволит проводить подробные наблюдения за некоторыми из первых в истории галактик.Примечания[1] Телескоп ESO VISTA наблюдал в ближнем инфракрасном диапазоне длин волн 0,88–2,15 мкм, в то время как Спитцер проводил наблюдения в среднем инфракрасном диапазоне на 3,6 и 4,5 мкм.
[2] Расширение пространства означает, что чем дальше находится галактика, тем быстрее она удаляется от наблюдателя с Земли. Это растяжение заставляет свет от этих далеких объектов смещаться в более красные части спектра, а это означает, что наблюдения в ближнем и среднем инфракрасном диапазоне необходимы для захвата света этих галактик.[3] В этом контексте «массивный» означает более чем в 50 миллиардов раз больше массы Солнца. Общая масса звезд Млечного Пути также близка к этой цифре.
[4] Команда не нашла доказательств существования массивных галактик с красным смещением более 6, что эквивалентно временам меньше 0,9 миллиарда лет после Большого взрыва.[5] Это эквивалентно красному смещению между z = 5 и z = 4.