Астрономы открыли таинственные ультракрасные галактики

Четыре объекта, расположенные на расстоянии более 12 миллиардов световых лет от нас, продемонстрировали необычное свойство – они очень ярки в инфракрасном диапазоне, но совершенно ничем не выдают себя в видимом.

Четыре ультракрасные галактики в представлении художника. Одна из них продемонстрировала признаки активного ядра, что нашло отражение в виде джетов, исходящих из её сердца (иллюстрация David A. Aguilar/ CfA).

Исследователи из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики обнаружили четыре галактики со странными параметрами. Эти гигантские звёздные острова проявились на ИК-снимках с орбитального телескопа Spitzer. При этом они оказались необнаружимы в видимом диапазоне.

Но одно это ещё не было бы удивительным. Ведь текущая космологическая модель (Большой взрыв и расширение Вселенной) подразумевают уход спектра наиболее удалённых объектов в длинноволновую область. Поразило учёных то, что зоркий телескоп Hubble со своей камерой, работающей в ближнем инфракрасном диапазоне, ничего не смог уловить на этом месте.

Верхний снимок сделан «Хабблом», нижний – «Спитцером». Там где первый видит лишь пустое небо (отмечено кружком), второй – яркий источник теплового излучения (фотографии J-S Huang et al.).

Авторы исследования посчитали, что в ИК новые объекты в 60 раз ярче, чем на самой большой длине волны, которую может зафиксировать камера ближнего ИК-диапазона «Хаббла». Столь сильное покраснение трудно списать на одно только расстояние.

Учёным известны другие причины возможного преобладания красных (и ИК) лучей в свечении галактик. Например, так может происходить, если в галактике много пыли. Она блокирует обычное излучение, но сама испускает много энергии в тепловом диапазоне.

Такой же эффект даёт интенсивное звездообразование, нагревающее пыль в районах рождения светил. И ещё один вариант – преобладание в народонаселении старых звёзд – красных гигантов.

Астрономы перебрали все возможные сочетания процессов, которые могли бы придать найденным объектам наблюдаемые особенности спектров, сообщает PhysOrg.com. Вывод оказался необычным: данные галактики столь сильно покраснели из-за совмещения всех причин сразу.

То есть данные объекты расположены на расстоянии 12,3 миллиарда световых лет от нас. В них идёт интенсивное звездообразование. И то же время в них много пыли и старых звёзд. Такие условия учёные встречали в разных галактиках по отдельности, но ещё ни разу вместе.

По информации астрофизического центра, мы видим данные галактики такими, какими они были, когда Вселенной был миллиард с чем-то лет от роду. Получается, перед нами – одни из первых галактик.

И тут возникают вопросы. Поскольку в тех галактиках много красных гигантов – старых звёзд, получается, что звёзды эти должны были родиться вскоре после Большого взрыва.

Вместе с тем и сами ультракрасные галактики, чтобы их можно было увидеть на таком расстоянии, должны быть крупны и массивны. Любопытно также, что все четыре галактики находятся поблизости друг от друга и, по всей видимости, физически связаны, а не случайно оказались на одном луче зрения.

Всё это поднимает тему условий и сроков формирования ранних галактик во Вселенной. Ведь, если судить по немногим известным примерам, они были не особенно крупны. Новые же звёздные острова — своеообразное потерянное звено в эволюции таких объектов.

(Детали исследования раскрывает статья в Astrophysical Journal.)