Как вы прячете что-то такое большое и яркое, как галактика? Вы душите это в космической пыли. Космический телескоп НАСА «Спитцер» видел сквозь эту пыль, чтобы обнаружить скрытую популяцию чудовищно ярких галактик на расстоянии около 11 миллиардов световых лет.
Эти странные галактики являются одними из самых ярких во вселенной, сияя эквивалентным светом в 10 триллионов солнц. Но они так далеко и так залиты пылью, что потребовались очень чувствительные инфракрасные глаза Спитцера, чтобы найти их.
«Мы видим галактики, которые по существу невидимы», - сказал д-р Дэн Уидман из Корнелльского университета, Итака, штат Нью-Йорк, соавтор исследования, подробно описывающего открытие, опубликованное в сегодняшнем выпуске Astrophysical Journal Letters. «Прошлые инфракрасные миссии намекали на присутствие таких же пыльных галактик более 20 лет назад, но эти галактики были ближе. Нам пришлось ждать, пока Спитцер заглянет достаточно далеко в далекую вселенную, чтобы найти их ».
Откуда вся эта пыль? Ответ не совсем понятен. Пыль извергается звездами, но неизвестно, как пыль намотала все вокруг галактик. Еще одна загадка - исключительная яркость галактик. Астрономы предполагают, что внутри может скрываться новая порода необычно пыльных квазаров, самых ярких объектов во вселенной. Квазары похожи на гигантские лампочки в центрах галактик, питаемые огромными черными дырами.
Астрономам также хотелось бы определить, превратились ли пыльные, яркие галактики, подобные этим, в более слабые, менее мутные, такие как наш собственный Млечный путь. «Возможно, такие звезды, как наше Солнце, выросли в более темных и светлых кварталах, но мы действительно этого не знаем. Изучая эти галактики, мы получим лучшее представление об истории нашей собственной галактики », - сказал доктор Корнелла, доктор Джеймс Хоук, ведущий автор исследования.
Команда под руководством Корнелла сначала просканировала часть ночного неба на наличие признаков невидимых галактик, используя прибор на Спитцере, называемый многополосным фотометрическим фотометром. Затем команда сравнила тысячи галактик, видимых в этих инфракрасных данных, с самыми глубокими доступными наземными оптическими изображениями того же региона, полученными с помощью глубокой широкоугольной съемки Национальной оптической астрономической обсерватории. Это привело к идентификации 31 галактики, которую может видеть только Спитцер. «На эту большую площадь у нас ушло много месяцев, чтобы провести разведку с земли», - сказал д-р Буэлл Джаннузи, один из главных исследователей Deep Wide-Field Survey, - так что пыльные галактики, которые Спитцер обнаружил, действительно являются иголками в космическом стоге сена ».
Дальнейшие наблюдения с использованием инфракрасного спектрографа Спитцера выявили присутствие силикатной пыли в 17 из этих 31 галактик. Зерна силикатной пыли - это планетарные строительные блоки, подобные песку, только меньшего размера. Это самое далекое время назад, когда вокруг галактики была обнаружена силикатная пыль. «Поиск силикатной пыли в эту очень раннюю эпоху важен для понимания, когда планетные системы, подобные нашей, возникли в эволюции галактик», - сказал д-р Томас Сойфер, соавтор исследования, директор научного центра Spitzer, Пасадена, Калифорния, и профессор физики в Калифорнийском технологическом институте, также в Пасадене.
Эта силикатная пыль также помогла астрономам определить, как далеко галактики от Земли. «Мы можем отделить свет от далекой галактики с помощью спектрографа, но только если мы увидим узнаваемую подпись от минерала, подобного силикату, мы сможем определить расстояние до этой галактики», - сказал Сойфер.
В этом случае галактики были датированы временем, когда Вселенной было всего три миллиарда лет, что составляет менее четверти ее нынешнего возраста 13,5 миллиардов лет. Галактики, похожие на эти по запыленности, но гораздо ближе к Земле, впервые были намеки на это в 1983 году благодаря наблюдениям, сделанным совместным НАСА и Европейским инфракрасным астрономическим спутником. Позднее инфракрасная космическая обсерватория Европейского космического агентства едва заметила сопоставимые близлежащие объекты. Усовершенствованная чувствительность Спитцера, в 100 раз большая, чем в предыдущих миссиях, наконец-то обнаружила пыльные галактики на больших расстояниях.
Глубокое широкоугольное исследование Национальной оптической астрономической обсерватории проводилось с использованием 4-метрового (13-футового) телескопа Национального научного фонда в Национальной обсерватории Китт-Пик, расположенной к юго-западу от Тусона, штат Аризона.
Лаборатория реактивного движения НАСА, Пасадена, Калифорния, управляет миссией космического телескопа Спитцера для Управления научной миссии НАСА, Вашингтон, округ Колумбия. Научные операции проводятся в Научном центре Спитцера. JPL является подразделением Caltech. Инфракрасный спектрограф был построен Ball Aerospace Corporation, Боулдер, Колорадо и Корнелл; его разработкой руководил Хоук. Многополосный фотометрический фотометр был создан Ball Aerospace Corporation, Университет Аризоны, Тусон, Аризона, и Boeing North American, Канога Парк, Калифорния; его разработкой руководил доктор Джордж Рике из Университета Аризоны.
Инфракрасный астрономический спутник был совместным усилием НАСА, Совета по научным и техническим исследованиям, Соединенное Королевство и Нидерландского агентства аэрокосмических программ, Нидерланды.
Концепции художника, изображения и дополнительная информация о космическом телескопе Spitzer доступны по адресу http://www.spitzer.caltech.edu.
Первоначальный источник: пресс-релиз Spitzer
