С помощью радиотелескопа ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), а также наземных и космических телескопов, международная группа астрономов получила лучший по качеству снимок столкновения двух галактик, которое произошло в ранней Вселенной. Космическое столкновение удалось пронаблюдать благодаря "гравитационной линзе".
Сталкивающиеся галактики. Мы наблюдаем галактики в том состоянии, когда Вселенная была вдвое моложе, чем сейчас. Изображение: ESO/NASA/ESA/W. M. Keck Observatory
“Часто астрономы ограничены в своих исследованиях оптической силой своих телескопов. Однако в некоторых случаях наша способность различать мелкие детали изображений удаленных объектов резко повышается благодаря существованию во Вселенной естественных "линз". Общая теория относительности Эйнштейна предсказывает, что при наличии на пути света достаточно большой массы световой пучок не будет распространяться по прямой, а изогнется, как будто он испытал преломление в линзе", - поясняет Уго Мессиас (Hugo Messias), ведущий автор исследования из Университета Консепсьон (Чили) и Центра астрономии и астрофизики Лиссабонского университета (Португалия).
На представленном выше изображении можно увидеть следующие объекты: галактику-"гравитационную линзу", благодаря которой и удалось пронаблюдать за столкновением. Вокруг галактики кольцевидный объект под названием H-ATLAS J142935.3-002836 (сокр. H1429-0028) представляет собой сталкивающиеся галактики.
Стоит отметить, что H1429-0028 обладает своей особенностью - он является одним из ярчайших гравитационно-линзированных источников излучения в дальней инфракрасной области спектра. Именно благодаря этому его удалось пронаблюдать с помощью телескопа ALMA.
Сегодня, телескоп ALMA является самым мощным радиотелескопом, которым обладает человечество, но и его мощности не хватает, чтобы получить необходимые сведения о H1429-0028. В связи с этим, международная группа астрономов привлекла к исследованию телескоп "Хаббл", обсерваторию Кека, антенную решетку JVLA (Karl Jansky Very Large Array) и др. обсерватории. Лишь объединив результаты наблюдений всех инструментов, астрономы получили нужную картину.
Телескоп Хаббл и обсерватория Кека выявили кольцо вокруг линзирующей галактики. Было установлено, что галактика-линза наблюдается с ребра и похожа на нашу галактику. Она содержит множество пылевых облаков, которые блокируют часть фонового излучения. Но для радиотелескопов ALMA и JVLA пылевые облака не помеха. Вместе они установили, что "гравитационная линза" показала не просто удаленную галактику, а столкновение двух галактик.
С помощью ALMA в H1429-0028 были зафиксированы следы окиси углерода, который свидетельствует о том, что в галактиках проходили процессы звездообразования. Также, удалось зафиксировать движение вещества в далеком объекте. Последнее подтверждает версию о том, что H1429-0028 представляет собой сталкивающиеся галактики.
“ALMA позволила нам разгадать эту головоломку, так как с этим телескопом мы получаем информацию о скоростях газовых потоков галактиках, что в свою очередь дает возможность разделить компоненты системы и выявить классические признаки слияния галактик. Таким образом, в этой замечательной работе нам удалось буквально по горячим следам поймать сливающиеся галактики в момент, когда их столкновение дает начало мощной вспышке звездообразования”, - заключает Роб Айвисон (Rob Ivison), соавтор исследования, директор ESO по научным исследованиям.