Учёные из Института астрономии Токийского университета открыли сразу 39 крупных древних галактик, которые образовались в первые 2 млрд лет существования Вселенной. Об этом сообщает журнал Nature.
Открытие стало возможным благодаря использованию сразу нескольких новейших телескопов — на Земле и в космосе. Так, предположение о существовании и расположении древних галактик исследователи сделали на основании данных, полученных космическими телескопами «Хаббл» и «Спитцер». Для окончательного подтверждения того, что наблюдаемые объекты являются древними гигантскими галактиками, потребовалась дополнительная информация, поступившая с двух радиотелескопов, находящихся в Чили: Атакамской большой миллиметровой антенной решётки (ALMA) и Очень большого телескопа (ОБТ).
Учёным пришлось использовать два типа телескопов, поскольку с Земли древние галактики можно увидеть только в инфракрасном свете, который трудно засечь оптическим телескопом даже из космоса. Однако инфракрасные волны можно уловить наземными радиотелескопами при условии точной настройки.
Открытые японскими астрономами космические объекты появились на ранней стадии существования Вселенной, вскоре после Большого взрыва. А поскольку Вселенная продолжает расширяться, более старые объекты находятся на её периферии и продолжают удаляться и от её центра, и от более молодых галактик, включая нашу. Так как длина волны излучения, поступающего к наблюдателю от удаляющегося объекта, увеличивается (эффект Доплера), свет от древних далёких галактик не только рассеивается и слабеет, но и перемещается в длинноволновую, инфракрасную часть спектра.
Кроме того, более крупные галактики, как правило, окутаны облаками космической пыли и поэтому светятся слабее, чем их более мелкие сородичи, а инфракрасные волны лучше проникают сквозь пыль.
«Трудно было убедить наших коллег в том, что обнаруженные галактики действительно настолько древние, как мы предполагали. Впервые об их существовании мы задумались, когда изучили показания инфракрасных датчиков космического телескопа «Спитцер». Однако высокочувствительный комплекс радиотелескопов ALMA смог различить детали, работая в субмиллиметровом волновом диапазоне, лучше всего подходящем для наблюдений сквозь пыль, присутствующую в древних участках Вселенной. И даже после этого нам потребовалось задействовать оборудованный в Чили комплекс с весьма затейливым названием Очень большой телескоп, чтобы окончательно доказать, что объекты, которые мы наблюдали, — это древние, массивные и никем до нас не виданные галактики», — заявил один из авторов работы, астроном Ван Тао.
Исследователи считают, что открытые ими галактики содержат в себе сверхмассивные чёрные дыры, изучение которых позволит больше узнать о строении и эволюции Вселенной. Дело в том, что, чем больше галактика, тем крупнее чёрная дыра в её центре и тем сильнее влияние этой чёрной дыры на окружающие космические объекты. Таким образом, открытие сразу 39 крупных галактик, содержащих массивные чёрные дыры, потребует пересмотра существующей модели Вселенной.