Астрономы обнаружили самый далекий из когда-либо виденных объектов — странную галактику, находящуюся на расстоянии около 13,5 миллиардов световых лет. Галактика, известная как HD1, может содержать невиданную ранее популяцию звезд или сверхмассивную черную дыру, таинственным образом опередившую свое время.
HD1 и чуть более близкая галактика под названием HD2 были обнаружены с помощью телескопов Spitzer, Subaru, VISTA и UK Infrared, прежде чем невероятное расстояние было подтверждено с помощью комплексом радиотелескопов ALMA. Находящаяся на расстоянии 13,5 миллиардов световых лет HD1 является не только самой далекой обнаруженной галактикой, но и самым далеким объектом из всех когда-либо виденных. Она опережает предыдущего рекордсмена, галактику под названием GN-z11, более чем на 100 миллионов световых лет. Недавно астрономы обнаружили самую далекую отдельную звезду из когда-либо найденных — Эарендел, которая находится на расстоянии 12,9 миллиардов световых лет.
Заглянуть вглубь космоса — значит оглянуться назад во времени, а это значит, что мы видим HD1 такой, какой она была 13,5 миллиардов лет назад, то есть всего через 300 миллионов лет после Большого взрыва. Таким образом, галактика может дать астрономам новый захватывающий взгляд на раннюю историю Вселенной — и она уже раскрывает некоторые странные инсайты.
Хронология, оглядывающаяся назад от настоящего до HD1. Фото: Harikane et al., NASA, EST and P. Oesch/Yale
Оказывается, HD1 чрезвычайно яркая в ультрафиолетовом диапазоне, что позволяет предположить, что в галактике происходят какие-то очень энергичные процессы. У астрономов есть две основные гипотезы о том, что там может происходить.
Во-первых, HD1 активно формирует новые звезды. Но чтобы производить столько света, в галактике должны не только рождаться звезды намного быстрее, чем ожидалось, но и принадлежать к гипотетическому типу, известному как звёздное население III (звёздная популяция III). Если это подтвердится, это будет первое прямое обнаружение этих ранних звезд.
«Самая первая популяция звезд, сформировавшихся во Вселенной, была массивнее, ярче и горячее, чем современные звезды», — сказал Фабио Пакуччи, ведущий автор исследования. «Если мы предположим, что звезды, образовавшиеся в HD1, являются первыми, или звездами населения III, тогда их свойства можно было бы объяснить легче. Фактически, звезды населения III способны излучать больше ультрафиолетового света, чем обычные звезды, что может объяснить экстремальную ультрафиолетовую светимость HD1».
Вторая возможность состоит в том, что сверхмассивная черная дыра с массой примерно в 100 миллионов раз больше массы Солнца скрывается в сердце HD1, и избыток ультрафиолетового света вырабатывается, когда она поглощает пыль и газ. Но это сделало бы ее самой ранней из известных сверхмассивных черных дыр с большим отрывом, что вызвало бы вопросы о том, как такой монстр так быстро вырос.
Что бы ни происходило в HD1, команда планирует исследовать это с помощью недавно запущенного космического телескопа Джеймса Уэбба. Этот инфракрасный инструмент специально разработан для исследования пространства и времени дальше, чем любой другой телескоп до него, и идеально подходит для решения таких загадок.
Две статьи об открытии были приняты к публикации: одна в The Astrophysical Journal, а другая в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters.
