Древние-предревние соседи. Тому, кто ищет древнейшие галактики вселенной, совсем не нужно напрягаться, пытаясь заглянуть как можно дальше. А все потому, что некоторые карликовые галактики вблизи Млечного пути, как выяснили астрономы, как раз и относятся к «космическим мафусаилам» (прим. Мафусаил – человек, проживший, согласно Библии, самую долгую жизнь на земле – 969 лет). Эти галактики с очень слабым свечением образовались более 13 миллиардов лет назад – в темную эпоху космоса. А это значит, что они яляются представителями первых галактик нашей вселенной.
Смоделированный Млечный путь с более яркими (синие) и слабо яркими древними карликовыми галактиками (белые). .© Durham University, Max-Planck-Institut für Astrophysik
Всего через несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва вселенная пережила кардинальные изменения: образовались первые звезды и галактики. Они завершили «темную эпоху» космоса и запустили эпоху реионизации: интенсивное излучение молодых звезд ионизировало нейтральные до тех пор межзвездные газовые облака.
Невероятно древние спутники Млечного пути
До сих пор астрономы наблюдали древнейшие звезды и галактики, в первую очередь, на очень больших расстояниях от нас. Но Соунек Боус из Гарвардского Смитсоновского центра астрофизике в Кембридже и его команда обнаружили потенциальных «мафусаилов» космоса непосредственно перед нашими «космическими дверями»: карликовые галактики, которые обращаются вокруг Млечного пути в качестве его спутников. Некоторые из них содержат даже меньше, чем тысячу звезд, по причине чего, несмотря на небольшие по космическим меркам расстояния, их трудно обнаружить. Пока что ученые обнаружили около 50 таких спутников-галактик.
В ходе исследования астрономы осуществили тщательный анализ световых кривых этих карликовых галактики. Это было сделано потому, как объясняют исследователи, что в их яркости и количестве звезд кроются сведения об их возрасте и времени образования. При этом выяснилось: некоторые из этих малоярких спутников Млечного пути, среди которых карликовые галактики Segue-1, Bootes-1, Tucana II и Ursa Major I, могут иметь возраст, превышающий 13 миллиардов лет.
Возникновение в темную эпоху космоса
«То, что некоторые из первых галактик нашей вселенной обнаружены практически «на заднем дворе» нашего Млечного пути, это просто невероятно», - говорит соавтор исследования Карлос Френк из Даремского университета. - «И это астрономический эквивалент, например, открытия останков самого первого человека на Земле». Совершено же было это открытие, благодаря мощным современным телескопам. «Еще какой-то десяток лет назад такие малояркие галактики мы заметить просто бы не смогли», - говорит Боус.
Некоторые галактические спутники Млечного пути. Пока что в его окружении открыты в общей сложности 59 карликовых галактик. © Richard Powell
Но вызывает восхищение это открытие не только потому, что эти «аксакалы вселенной» оказались в ближайшем соседстве с нашим Млечным путем. Существование этих древнейших галактик, говорят ученые, подтверждает и астрономическую теория возникновения ранних галактик. В соответствии с ней, первые галактики возникли еще в ее темный период, когда нейтральные водородные облака были охлаждены и сконцентрировали гало из темной материи, что и стимулировало в них звездообразование.
Заторможенные реионизацией
«Но ультрафиолетовый свет первых звезд все же нагревал эти водородные облака, разжаривая их до 10 тысяч градусов Кельвина», - объясняют исследователи. Это остановило звездообразование и, соответственно, рост этих галактик. В результате, эти первые галактики остались скорее маленькими и малояркими – и до сих пор они остаются карликовыми галактиками. Но при этом они стали важными свидетелями космического перехода от темной эпохи к эпохе реионизации.
Часть карликовых галактик возле Млечного пути как раз и относится к этому первому поколению галактик вселенной, говорят астрономы. Но на нашем «заднем галактическом дворе» имеется и другая группа галактик. Эти карликовые галактики происходят уже из более поздней фазы и на сотни миллионов лет младше первых. Они образовались, когда гало из темной материи увеличились, а ионизированный газ постепенно снова охладился. Благодаря этому, звездообразование возобновилось, и после этого начали образовываться уже значительно большие и яркие галактики, такие, как и наш Млечный путь.
«Таким образом, наши результаты поддерживают актуальную модель эволюции нашей вселенной», - говорит Френк. - «В этой модели Лямбда-CDM (Lambda Cold Dark Matter) элементарные частицы, из которых состоит темная материя, являются движущей силой космического развития». Пусть даже по сей день остается загадкой, чем являются эти частицы и из чего состоит темная материя, не приходится сомневаться, что они сыграли решающую роль в превращении вселенной в то, чем она есть сейчас.
0
