Телескоп VLT обнаружил темные галактики в ранней Вселенной

Телескоп VLT смог обнаружить древнейшие скопления звезд - так называемые "темные галактики" по световому эху, возникшему при прохождении лучей далекого квазара через газ в этих "звездных мегаполисах", говорится в статье, опубликованной в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Считается, что первые галактики представляли собой относительно темные скопления газа с достаточно небольшим числом звезд. Это было связано с тем, что молекулярные облака в таких галактиках содержали крайне небольшие доли астрономических металлов - элементов тяжелее гелия и водорода. Из-за этого облака газа обладали недостаточной плотностью для начала гравитационного сжатия и запуска термоядерных реакций в недрах будущего светила.

Небольшая светимость таких галактик делает их крайне незаметными для земных телескопов. Группа астрономов под руководством Себастьяно Канталупо (Sebastiano Cantalupo) из Института космологии имени Кавли в Кэмбридже (Великобритания) обнаружила темную галактику, изучая свет от далекого квазара HE 0109-3518. Данный объект расположен в созвездии Скульптора и удален от нас на расстояние в 10,9 миллиарда световых лет, что соответствует красному смещению z = 2,4. "Наш подход к проблеме обнаружения темных галактик довольно прост - подсветить ее ярким светом. В нашей работе мы пытались обнаружить флуоресценцию газа в таких галактиках в те моменты, когда он освещается ультрафиолетовыми лучами очень близкого и яркого квазара. В этом случае квазар подсвечивает галактику так же, как светится белая одежда под лучами ультрафиолетовых ламп в ночных клубах", - пояснил один из участников группы Саймон Лилли (Simon Lilly) из швейцарской Высшей технической школы в Цюрихе. 

Астрономы продолжительное время наблюдали за свечением квазара и излучением в его окрестностях при помощи телескопа VLT в чилийской обсерватории Параналь и подключенного к нему инструмента FORS2. Это позволило им выделить почти 100 облаков газа, расположенных в непосредственной близости от квазара. Канталупо и его коллеги проанализировали их свойства и отсекли те газовые скопления, свойства которых однозначно не позволяли их отнести к числу древних темных галактик. В результате, осталось 12 объектов, которые можно было однозначно отнести к числу "звездных мегаполисов". Выделив несколько перспективных кандидатов, авторы статьи оценили примерную массу газа в этих галактиках и вычислили скорость формирования новых звезд. По их оценкам, древние галактики содержали в себе примерно миллиард масс Солнца, что в три тысячи раз меньше массы нашей Галактики. Это означает, что эти образования обладали весьма скромными размерами и относились к числу карликовых галактик. Расчеты авторов статьи подтвердили, что звезды формировались в таких галактиках крайне медленно - одна звезда появлялась за 100 миллиардов лет.

По словам ученых, светила в темных галактиках появляются примерно в 200 раз медленнее, чем в более крупных "звездных мегаполисах" современного типа. "Наши наблюдения при помощи телескопа VLT предоставили убедительные свидетельства в пользу существования плотных и изолированных облаков газа. Эта работа является существенным шагом вперед в понимании "темных" фаз формирования галактик и того, откуда в них взялся газ", - заключает Канталупо.