Таинственные красные галактики не дают покоя астрономам

Два изображения таинственных красных галактик

Пожалуй, самым удивительным и революционным открытием в космологии было наблюдение Эдвина Хаббла, согласно которому галактики удаляются от нас со скоростями, пропорциональными их расстояниям.

Это открытие подкрепляет теорию Большого Взрыва, после которого Вселенная расширяется, и это расширение длится вот уже 13,7 млрд. лет. Эйнштейн, Леметр и другие ученые в прошлом веке отметчали, что в расширяющейся Вселенной далекие галактики будут выглядеть красными.

Но, в то время как теория относительности предсказывает наличие красных галактик, разрабатываются и другие причины их покраснения. Например, красные галактики могут быть очень пыльными, поскольку пыль склонна блокировать видимый свет, но при этом позволяет проходить более длинной волне инфракрасного света (в результате чего появляются красноватые галактики). Кроме того, красные галактики могут быть активным регионом формирования новых звезд, так как этот процесс нагревает пыль и приводит к тому, что галактики начинают сиять в инфракрасном диапазоне. Или же они могут содержать много старых звезд, которые эволюционировали и в результате стали красным, как, например, в случае с Бетельгейзе в созвездии Ориона.

Астрономы Джиашенг Хуанг (Jiasheng Huang) и Гиованни Фацио (Giovanni Fazio) из CfA настроили телескоп «Спитцер» на четыре галактики, и они оказались настолько красными, что были полностью необнаруживаемыми в видимых и ближних инфракрасных длинах волн. Даже космический телескоп Хаббл оказался неспособным что-либо обнаружить, а это означает, что эти новые галактики в шестьдесят раз ярче в инфракрасной, чем в самой длинной волне, к которой чувствительна камера ближнего инфракрасного диапазона на телескопе Хаббл.

Астрономы смоделировали все различные варианты и комбинации, чтобы объяснить свои данные. Но наиболее вероятным объяснением, почему эти галактики являются красными, оказалась комбинация из трех предположений: 1) они настолько далеки, что их свет шел более чем 12,3 миллиардов лет, 2) в них происходят значительные процессы формирования звезд, и 3) они содержат огромное количество старых, развитых звезд.

Такой вывод важен не только потому, что все три признака ранее не встречались вместе, но и по двум другим причинам. Спустя миллиард лет после своего рождения, Вселенная была небольшой, значит эти галактики содержат старейшие звезды, которые образовались вскоре после Большого Взрыва — важный вывод, если это действительно так. Во-вторых, эти галактики должны быть достаточно яркими и массивными, чтобы их можно было обнаружить на таком большом расстоянии. Однако история самого формирования этих четырех галактик остается для нас еще тайной.

Источник: CfA