При помощи космического телескопа «Хаббл» и так называемого эффекта гравитационного линзирования, ученые смогли обнаружить группу тусклых маленьких галактик, которые образовались спустя всего 600 миллионов лет после Большого взрыва и их смело можно назвать самыми древними галактиками в нашей Вселенной.
Скопление галактик MACS J0416.1-2403. Фото NASA, ESA and the HST Frontier Fields team (STScI)
Отметим, что, согласно общей теории относительности Эйнштейна, если объект большой массы (например, большая галактика или скопление галактик) размещается вдоль линии визирования с наблюдаемой, например, далекой галактикой, то исходящий от неё свет будет искривляться гравитационным полем находящегося перед ним массивного объекта, подобно тому, как искривляет луч света обычная линза. Это и есть эффект гравитационного линзирования.
В новом своем исследовании, ученые открыли, благодаря этому эффекту более 250 крохотных галактик, которые уже существовали с нашей Вселенной спустя 600 – 900 миллионов лет после Большого взрыва. Удивительно, но эта теперь крупнейшая группа карликовых галактик открытых в далеком прошлом нашей Вселенной. Стоит отметить и то, что свет от них шел почти 13 миллиардов лет, что бы достигнуть нашей планеты.
Кроме того, авторы исследования уверены, что излучаемый галактиками свет, мог играть важную роль в одном из самых таинственных периодов ранней истории Вселенной – так называемой эпохе реионизации.
Здесь стоит сделать отступление. Считается, что Вселенная образовалась в результате Большого взрыва, который произошел примерно 13,8 миллиардов лет назад. В ранние периоды времени Вселенная была наполнена горячим «супом» из заряженных протонов и электронов. По мере расширения, её температура снизилась, и вот, когда Вселенной было около 4 миллионов лет, сформировались благоприятные условия для образования нейтральных атомов водорода, который, словно туман, заполнил Вселенную.
Начали формироваться первые звезды и галактики, и их излучение ионизировало атомы водорода, в результате чего, со временем, «туман» рассеялся. Этот процесс называется «космической реионизацией». По оценкам ученых, процесс закончился примерно 12,8 миллиардов лет назад, однако длительность этого процесса до сих пор остается одним из главных вопросов в астрономии.
Авторы исследования уверены, что обнаруженные эти самые малые по размерам и часто встречающиеся во Вселенной галактики, скорее всего, сыграли важную роль в формировании прозрачности Вселенной. На основании этого положения ученые подсчитали, что эпоха реионизации наступила гораздо раньше - спустя 700 миллионов лет после Большого взрыва.