Ученые открыли «невидимую» галактику из ранней Вселенной с помощью пространственно-временного трюка Эйнштейна
Астрономы сообщают, что молодая галактика заполнена пылью и газом и образовалась через 2 миллиарда лет после Большого взрыва, то есть более 11 миллиардов лет назад, когда Вселенная была примерно в шесть раз меньше нынешнего размера. Тусклый, далекий и покрытый пылью объект почти невидим при любой длине волны света. Тем не менее, гравитационный трюк, первоначально предсказанный Альбертом Эйнштейном, дал исследователям редкий взгляд на «невидимую» галактику. Выводы команды были опубликованы в The Astrophysical Journal.
«Очень далекие галактики — это настоящие кладези информации о прошлой и будущей эволюции нашей Вселенной, — говорится в заявлении ведущего автора Марики Джульетти, астрофизика Международной школы перспективных исследований в Италии (SISSA). — Однако изучать их очень сложно. Они очень компактны, и поэтому их трудно наблюдать. Кроме того, из-за расстояния мы получаем от них очень слабый свет».
Теория Эйнштейна
Команда воспользовалась общей теорией относительности Эйнштейна для наблюдения за далекой галактикой. Теория гласит, что массивные объекты, такие как галактики или иногда отдельные звезды, искажают пространство вокруг себя, поэтому любой проходящий сквозь них свет усиливается. Это означает, что исследователи могут использовать массивные объекты как космическое увеличительное стекло для наблюдения за другими, более удаленными объектами, но только тогда, когда они правильно выстраиваются в линию. Эффект, известный как гравитационное линзирование, помог астрономам увидеть некоторые из самых ранних галактик во Вселенной.
Однако из-за огромного количества межзвездной пыли на пути эту конкретную галактику было трудно увидеть даже с помощью эффекта линзирования. Поэтому исследователи обратились к ALMA, набору из 66 радиотелескопов в Чили. Из-за того, что пыль поглощает и переизлучает свет, субмиллиметровые телескопы часто используются для наблюдения за пыльными небесными телами.
ALMA заглянула сквозь пыль и обнаружила молодую активную галактику, которая формирует звезды в 1000 раз быстрее, чем Млечный Путь.
«Дальние галактики, молодые, компактные, характеризующиеся активным звездообразованием, в значительной степени затененные пылью и обладающие очень богатым резервуаром молекулярного газа, являются предшественниками массивных покоящихся галактик, которые мы наблюдаем в локальной Вселенной», — говорится в исследовании. Андреа Лапи, астрофизик из SISSA, добавил, что хотя ALMA может рассказать очень мало об этой молодой галактике, обсерватории, такие как космический телескоп Джеймса Уэбба, однажды смогут раскрыть галактику более подробно. Изучение таких галактик помогает ученым понять раннюю Вселенную и то, как эволюционировали галактики, подобные нашей.
Исследователи, наконец, раскрыли детали чрезвычайно далекой и темной галактики, которую было почти невозможно увидеть — до сих пор.