Астрономы нашли её. Её там не должно было быть. Или, по крайней мере, её не должно было быть видно.
Эта древняя галактика светится сквозь космический туман. И это самое невозможное. Вселенная тогда была мутной, насыщенной нейтральным водородом. Пелена, которая обычно поглощает свет. На этот раз — нет.
«Считалось, что это невозможно»,
— заявил ведущий исследователь Илия Гоовартс, сотрудник Института науки телескопа пространства. Галактика называется MXDFz44. Мы поймали её сигнал всего через 250 миллионов лет после того, как завершилась Эпоха реионизации. Это ранний срок. Удивительно ранний. Данные были опубликованы в журнале The Astrophysical Journal в июне.
Команда использовала не один телескоп. Было бы рискованно. Они использовали Hubble. Там был и James Webb. А ещё — Очень Большой Телескоп Европейской южной обсерватории (VLT).
Вместе они увидели ионизирующие ультрафиолетовые фотоны. Маленькие, но энергичные частицы. Они срывают электроны с атомов водорода. До этого момента ни одна другая галактика той эпохи не демонстрировала подобных сигналов. Мы были слепы к ним. MXDFz4.4 сломала эту серию.
Маленькая, но громкая
Вот в чём загвоздка. Галактика невелика. На самом деле, она крошечная по сравнению с нашей. В сто раз меньше площади Млечного Пути. Примерно.
Но звёзды? Они формируются в десять раз быстрее, чем у нас. Это тесно упакованное пространство из массивных молодых звёзд. Заполните его плотно — и давление возрастает. Излучение пробивает отверстия в окружающем газе, создавая чистые каналы.
Так свет выходит наружу. Свет покидает галактику. Затем он покидает межгалактическую среду. По оценкам Гоовартса, до половины — или все — ионизирующие фотоны преодолевают этот путь.
Подумайте о расстоянии. Сигнал должен пройти через всё это плазма. Это больше всего межгалактического материала, который когда-либо приходилось преодолевать сигналу. И всё же он дошёл.
Найдена случайно
Открытие стало случайностью. Или почти случайностью.
Гоовартс спешил. Крайний срок финансирования. Осталось всего несколько дней. Он изучал старое глубокое изображение Hubble для не связанного с этим предложения. Хотел проверить, не исследовал ли кто-то это место ранее.
Заняло часы. Две, может, три. Он увидел что-то.
Волнение наступает мгновенно. Затем начинается тяжелая работа. Извлечение данных. Определение свойств. Заняли месяцы, чтобы довести открытие до ума. Но первый взгляд? Он был мгновенным.
Им нужны были серьёзные данные, чтобы доказать, что это не шум. Четыре часа на Hubble. Изображения Webb по всему спектру. А затем VLT. Шесть дней наблюдений с помощью Многоканального спектрального исследователя (MUSE). Он получил глубокий спектр.
Подтвердили расстояние. Использовали излучение Лайман-альфа. Это отпечаток водорода. Свечение возбуждённого газа. Оно указывает, когда и где.
Туман рассеивается
Почему это важно? Вселенная в начале была темной. Не черной, а затемненной. Водородный туман блокировал путь. Звёзды и галактики в конечном итоге ионизировали его, расчистив дорогу.
Мы до сих пор пытаемся понять этот процесс. Хронология размыта. Но эта галактика? Она предполагает, что интенсивные вспышки звездообразования сделали основную работу. Возможно, там скрываются и другие подобные галактики. Ждут.
Марк Рафельски из STScI назвал её уникальной. Пока что. Осталось много неба, которое нужно проверить.
Такие вспышки могли быть ключевыми.
Возможно, именно они стали двигателями, включившими свет для всех остальных.
