Виявлено галактику, яка є найвіддаленішою з відомих

Міжнародна команда астрономів виявила найвіддаленіший з відомих астрономічний об’єкт. Почавши сяяти лише через 300 мільйонів років після Великого вибуху, галактика може бути домівкою для найстаріших зірок у Всесвіті або надмасивної чорної діри.

Про це розповідають в Гарвард-Смітсонівському Центрі астрофізики, передають OstanniPodii.com.

Галактика-кандидат під назвою HD1 знаходиться за приблизно 13,5 мільярдів світлових років.

Вона була описана у нещодавній статті в Astrophysical Journal (ApJ). У супровідній статті, опублікованій у Щомісячних повідомленнях Королівського астрономічного товариства (MNRAS), вчені будують припущення, що саме являє собою ця галактика.

Команда вчених пропонує дві ідеї: HD1 може утворювати зорі з дивовижною швидкістю та, можливо, навіть є домівкою для зірок Популяції III — найперших зірок Всесвіту, які досі ніколи не спостерігалися. Крім того, HD1 може містити надмасивну чорну діру, маса якої приблизно у 100 мільйонів разів перевищує масу нашого Сонця.

«Дати відповідь на питання про природу джерела, який є настільки далеким, може бути складно», — каже Фабіо Пакуччі, провідний автор дослідження в MNRAS, співавтор дослідження в ApJ та астроном з Центру астрофізики. «Це все одно, що вгадати національність корабля за прапором, під яким він плаває, коли ви знаходитесь далеко на березі, а судно посеред шторму та густого туману».

Можливо, можна побачити деякі кольори та форми прапора, але не цілком. Зрештою, це довга гра аналізу та виключення неправдоподібних сценаріїв.

HD1 надзвичайно яскрава в ультрафіолетовому світлі. Як пояснення, «там відбуваються якісь енергетичні процеси або, ще краще, відбулися кілька мільярдів років тому», – каже Пакуччі.

Спочатку дослідники припустили, що HD1 була стандартною галактикою зі спалахом зореутворення — галактикою, яка створює зорі з високою швидкістю. Але після підрахунку, скільки зірок виробляє HD1, вони отримали «неймовірну швидкість — HD1 утворює понад 100 зірок щороку. Це принаймні у 10 разів вище, ніж ми очікуємо для таких галактик».

Саме тоді команда почала підозрювати, що HD1, можливо, не формує нормальні, повсякденні зорі.

«Найперша утворена у Всесвіті популяція зірок була масивнішою, яскравішою та гарячішою, ніж сучасні зорі», – говорить Пакуччі. «Якщо ми припустимо, що зорі, створені в HD1, є першими, або зорями Популяції III, то їх властивості можна було б пояснити простіше. Насправді зорі Популяції III здатні виробляти більше ультрафіолетового світла, ніж звичайні зірки, що може прояснити екстремальну ультрафіолетову світність HD1».

Однак надмасивна чорна діра також може пояснити надзвичайну світність HD1. Оскільки вона поглинає величезну кількість газу, область навколо чорної діри може випромінювати фотони високої енергії.

Якщо це так, то це була б найраніша надмасивна чорна діра, відома людству, що спостерігалася набагато ближче до моменту Великого вибуху, ніж нинішній рекордсмен.

Часова шкала відображає найраніші галактики-кандидати та історію Всесвіту. Credit: Harikane et al., NASA, EST and P. Oesch/Yale

«HD1 являла б собою гігантську дитину в пологовому залі раннього Всесвіту», — каже Аві Лоеб, астроном з Центру астрофізики та співавтор дослідження у MNRAS. «Вона майже вдвічі перевершує найвище зафіксоване червоне зміщення квазара, що є чудовим досягненням».

HD1 була виявлена після більш ніж 1200 годин спостереження за допомогою телескопів Субару, VISTA, Інфрачервоного телескопа Великобританії та космічного телескопа Спітцера.

«Було дуже важко знайти HD1 з більш ніж 700 000 об’єктів», – каже Юічі Харікане, астроном з Токійського університету, який відкрив галактику. «Червоний колір HD1 на диво добре відповідав очікуваним характеристикам галактики, що знаходиться за 13,5 мільярдів світлових років, і я трохи злякався, коли виявив її».

Потім команда провела подальші спостереження за допомогою Атакамського великого міліметрового/субміліметрового масиву (ALMA), щоб підтвердити відстань, яка на 100 мільйонів світлових років далі, ніж GN-z11, нинішній рекордсмен найвіддаленішої галактики.

За допомогою космічного телескопа Джеймса Вебба дослідницька група незабаром знову спостерігатиме HD1, щоб перевірити її відстань від Землі. Якщо поточні розрахунки виявляться правильними, HD1 буде найвіддаленішою — та найстарішою — галактикою, коли-небудь зареєстрованою.

Ці ж спостереження дозволять команді глибше вивчити сутність HD1 і підтвердити правильність однієї з їхніх теорій.

«Утворившись через кілька сотень мільйонів років після Великого вибуху, чорна діра в HD1, мабуть, виросла з масивної насінини з безпрецедентною швидкістю, - каже Лоеб. - І знову природа виявляється більш обдарованою уявою, ніж ми».

! Читайте ще цікаві новини про космос на сайті, або слідкуйте за ними на Facebook.