Прощальная загадка телескопа "Гершель"
Первоначально галактика HFLSЗ была замечена на снимке, полученном европейским телескопом в субмиллиметровом диапазоне, как маленькое красное пятно (на фото: основное изображение и изображения в правых окнах). На снимках, полученных при последующих наблюдениях с помощью наземных телескопов в оптическом и миллиметровом диапазонах, были видны две очень близко расположенные галактики (на фото: вставки). Однако на самом деле эти галактики расположены на разных расстояниях от Земли. Причём одна из них (HFLSЗ), обнаруженная в миллиметровом диапазоне (синее пятно), находится от нас так далеко, что изображение, которое мы видим сейчас, относится к моменту, когда Вселенной было всего 880 млн лет. Фото: ЕКА.
"Европейский космический ИК-телескоп «Гершель» (Herschel), изучавший на протяжении почти четырёх лет раннюю Вселенную, 29 апреля 2013 года сообщил на Землю, что запас жидкого гелия, предназначенного для охлаждения наблюдательных инструментов на его борту, закончился. Первоначально космический аппарат был заправлен 2300 л жидкого гелия, который медленно испарялся, охлаждая наблюдательные приборы обсерватории до минус 271 градуса Цельсия, что позволяло проводить высокочувствительные наблюдения. Вместе с гелием закончилась и работа космической обсерватории, которая в мае 2013 года после некоторых технических мероприятий была переведена на гелиоцентрическую орбиту. Однако всего за 12 дней до прекращения наблюдений Европейское космическое агентство распространило сообщение, что ИК-телескоп обнаружил сверхдальнюю массивную галактику HFLSЗ, в которой рождение звёзд происходит с неимоверной скоростью - более чем в 2000 раз большей, чем в нашем Млечном Пути, генерирующем звезды со скоростью, эквивалентной одной массе Солнца в год.
Полученные данные относятся ко времени, когда наша Вселенная была совсем юной, ведь свет от галактики HFLSЗ идёт до Земли почти 13 млрд лет, и мы наблюдаем процессы, которые происходили всего 880 млн лет спустя после Большого взрыва (напомним, что возраст Вселенной оценивается примерно в 13,83 млрд. лет). Даже в столь юном возрасте галактика HFLSЗ по массе была уже близка к Млечному Пути, её масса в виде звёзд и материала, из которого образуются звёзды, составляла приблизительно 140 млрд масс Солнца. Но, согласно современным теориям эволюции галактик, массивные галактики, подобные HFLSЗ, не должны были так быстро образоваться после Большого взрыва. Как предполагают, первыми сформировавшимися во Вселенной галактиками были относительно маленькие, с небольшой массой, содержавшие лишь несколько (а не сотни, как HFLSЗ) миллиардов масс нашего Солнца. Свои первые звёзды они формировали со скоростью в несколько раз большей, чем Млечный Путь сегодня. Затем эти первые небольшие галактики росли, захватывая холодный газ из межгалактического пространства и объединяясь с другими подобными небольшими галактиками.
Таким образом, обнаруженная европейским ИК-телескопом галактика HFLSЗ - настоящая головоломка для астрономов. «Существование подобных объектов в ранней Вселенной ставит под сомнение верность теории формирования ранних галактик, согласно которой они должны достигать столь больших масс много позже», - говорит доктор Доминик Ричерс из Корнельского университета.
«Гершель» (самый большой и мощный среди всех до сих пор построенных инфракрасных телескопов) зафиксировал десятки тысяч массивных звёздообразующих галактик, и найти среди них наиболее интересные - сложная задача, требующая довольно много времени. Галактика HFLSЗ привлекла внимание учёных своим ярким и очень красным по сравнению с другими схожими галактиками светом. «Красный» в данном случае означает «самый яркий» в дальней ИК-области спектра и благодаря эффекту красного смещения в нашей расширяющейся Вселенной может указывать на огромное расстояние до наблюдаемого объекта. Данные «Гершеля» о том, что галактика HFLSЗ
- самая удалённая из когда-либо наблюдавшихся галактик данного вида, подтверждены наблюдениями наземных телескопов.
Ещё одна особенность галактики HFLSЗ состоит в том, что она вся вовлечена в формирование звёзд. Обычно звездообразование идёт в какой-нибудь одной или нескольких областях галактики.
Сейчас астрономы продолжают «прочёсывать» данные, полученные с помощью телескопа, в поисках новых примеров таких исключительных ранних галактик. Но уже ясно, что проведённые европейской космической обсерваторией наблюдения изменили наши представления о невидимой для нас (скрытой) Вселенной, выявив ранее не наблюдавшиеся процессы рождения звёзд и формирования галактик".
Татьяна Зимина,
"Наука и жизнь", № 7, 2013