Изображение галактики GN-z11, полученное телескопом «Хаббл».
NASA, ESA, P. Oesch (Yale University), G. Brammer (STScI), P. van Dokkum (Yale University), and G. Illingworth (University of California, Santa Cruz)
Астрономы при помощи телескопа Кека уточнили расстояние до галактики GN-z11, считающейся кандидатом в самую далекую галактику из известных на сегодняшний день. Оказалось, что наблюдаемый свет от объекта был испущен, когда возраст Вселенной составлял около 420 миллионов лет. Таким образом GN-z11 действительно может быть рекордсменом по дальности. Статья опубликована в журнале Nature.
Исследование очень далеких галактик позволяет астрономам разобраться в процессах, шедших во Вселенной в течение первых сотен миллионов лет ее существования. В частности, ученых интересует когда появились первые звезды и как образовывались и эволюционировали первые галактики. Однако поиск подобных объектов весьма трудоемок, так как недостаточно обнаружить галактику по фотометрическим данным — открытие необходимо подтвердить спектроскопическими наблюдениями, которые позволяют более точно определить красное смещение объекта.
Галактика GN-z11 была обнаружена в 2016 году в рамках обзоров неба CANDELS и GOODS-North, проводимых при помощи космических телескопов «Хаббл» и «Спитцер». Тогда анализ данных дал значение красного смещения галактики z=11,09, что означало, что наблюдаемый телескопами свет был испущен всего через 400 миллионов лет после Большого Взрыва. В итоге GN-z11 была признана кандидатом в рекордсмены по дальности, однако необходимы были дальнейшие наблюдения за галактикой, чтобы это подтвердить.
Группа астрономов во главе с Нобунари Касикава (Nobunari Kashikawa) из Токийского университета опубликовала результаты анализа данных наблюдений, проведенных в 2017 и 2018 годах при помощи спектрографа MOSFIRE (Multi-Object Spectrograph For Infra-Red Exploration), установленного на одном из 10-метровых телескопов наземной обсерватории Кека. Целью ученых было уточнить красное смещение GN-z11.
В итоге исследователи пришли к выводу, что обнаружили три ультрафиолетовые линии излучения углерода и кислорода, которые смещены в инфракрасную область спектра, что дает значение красного смещения z = 10,957±0,001. Это соответствует возрасту Вселенной около 420 миллионов лет и делает GN-z11 по мнению астрономов самой далекой из известных на сегодняшний день галактик. Она характеризуется как умеренно массивная галактика высокой светимости, обладающая молодым звездным населением, что говорит о недавней активности процесса звездообразования. Ожидается, что дальнейшие, более детальные наблюдения позволят как подтвердить полученные результаты, так и более полно описать свойства галактики.
Тем не менее, как отметил астрофизик Игорь Чилингарян (ГАИШ МГУ, Гарвард-Смитсоновский Центр Астрофизики) в беседе с N + 1, к работе существует целый ряд вопросов, в частности суммарное время наблюдений за галактикой невелико, а полученные данные можно интерпретировать по-разному. Поэтому пока что GN-z11 можно считать лишь кандидатом в самую далекую галактику. Гораздо более убедительные результаты сможет получить будущий космический телескоп «Джеймс Уэбб», который способен наблюдать те линии в спектрах галактик, которые попадают в область поглощения атмосферой Земли.
Ранее мы рассказывали о том, как были найдены рекордно далекий блазар и самые далекие скрытый квазар и оптическое послесвечение гамма-всплеска.
Александр Войтюк