Когда мы думаем о галактиках, первое, что приходит в голову, — вихрь, наполненный звездами. Однако астрофизики нашли нечто необычное: галактики в ранней Вселенной с крайне малым количеством звезд, а, возможно, вообще без них.
Об этом пишет Naked Science.
Предполагается, что эти беззвездные галактики — известные как темные галактики — могли быть самой ранней стадией галактического формирования. Согласно некоторым теоретическим моделям, их могло быть гораздо больше в молодой Вселенной, когда галактикам было сложнее формировать звезды.
Тем не менее из-за того, что в темных галактиках нет звезд, а только материя и газ, они излучают мало видимого света, и это сильно осложняет их обнаружение и изучение. За все время астрофизических исследований было замечено всего несколько кандидатов в эту категорию.
Так что обнаружение шести новых темных галактик может существенно помочь в понимании того, чем они являются и какова их роль в галактическом формировании.
Журнал The Astrophysical Journal опубликовал материал об открытии, сделанном физиками из Швейцарской высшей технической школы Цюриха при помощи комбинации новой технологии и старой техники.
Метод опирается на присутствие квазаров — одних из самых ярких объектов Вселенной, питающихся от сверхмассивных черных дыр в центрах галактик. Свет исходит не от самой черной дыры, а из-за невероятно высокого трения в аккреционном диске вокруг нее. Они излучают интенсивный ультрафиолет, флуоресцирующий соседние атомы водорода. Это излучение называют линией Лайман-альфа.
Если темная галактика, наполненная водородом, находится рядом с галактикой с квазаром в центре, вторая будет действовать как своего рода фонарик, подсвечивая эту линию в спектре излучений первой.
Такая техника уже использовалась ранее — прежде всего для определения количества претендентов в темные галактики ранней Вселенной в 2012 году при помощи Очень большого телескопа Европейской южной обсерватории.
В 2014 году к телескопу добавили новый инструмент — спектроскопический обозреватель MUSE (Multi-Unit Spectroscopic Explorer). Это позволило команде смотреть в космос дальше, чем с прежней аппаратурой, и находить более ранние темные галактики, чем обнаруженные до этого.
Исследователи направили MUSE на шесть квазарных участков, изучая каждый в течение 10 часов наблюдательного времени. Они получили информацию о полном спектре каждой из всех возможных темных галактик и смогли выделить их из примерно 200 излучателей Лайма-альфа — как галактики без нормального звездообразования.
Пока нет доказательства того, что это действительно темные галактики. Однако они не похожи ни на что другое. Значит, MUSE может быть очень мощным инструментом для поиска таких таинственных объектов.
«Каждый квазарный участок, наблюдаемый с помощью MUSE, предоставляет возможность обнаружить потенциальные темные галактики и получить важную информацию о ранних и темных фазах галактического формирования», — заявляют исследователи в своем докладе.