Международная команда астрономов заметила массивную неактивную галактику в момент, когда Вселенной было только 1.65 миллиарда лет.
Ученые считают, что большинство галактик из этой эпохи должны быть маломассивными и образовать звезды. Но, как говорит профессор Карл Глазбрук из Центра астрофизики и суперкомпьютерной обработки Суинберга, этот экземпляр мертв и достиг гигантских масштабов.
За короткий промежуток времени галактике ZF-COSMOS-20115 удалось сформировать все свои звезды (в 3 раза больше чем в Млечном Пути) из-за экстремального звездного взрывного события. Но спустя миллиард лет после Большого Взрыва все процессы остановились, и она стала «красной и мертвой». Это распространенные случаи, но не для того времени.
Галактика невероятно плотная и содержит 300 миллиардов звезд. Причем все они укомплектованы в пространство размером с дистанцию от Солнца до туманности Ориона. Ученые все еще пытаются понять, почему галактики умирают. До недавнего времени модели учитывали мертвые галактики, которые существовали только спустя 3 миллиарда лет после рождения Вселенной. Поэтому эта находка установила новый рекорд и стала вызовом для научной общины.
Исследователи использовали телескопы обсерватории Кека на Гавайях, чтобы обнаружить подписи галактик с помощью уникального спектрографа MOSFIRE. Они применяли глубокие спектры на длинах волн, приближенных к инфракрасным, чтобы установить точные признаки. Это бы указало на наличие древних звезд и отсутствие формирования новых. Пришлось наблюдать две ночи, чтобы продемонстрировать всю природу галактики.
Даже с такими мощными телескопами как Кек необходимо много времени, чтобы отыскать линии поглощения. Они намного слабее по сравнению с эмиссионными (создаются активными галактиками).
Собрав информацию о достаточном количестве света, чтобы измерить спектр галактик, можно расшифровать, какие элементы в ней присутствуют, и создать временные рамки. Скорость звездообразования в этой галактике составляет меньше 1/5 солнечной массы в год. Но 700 миллион лет назад она развивалась в 5000 раз быстрее.
«Она сформировалась как огромный фейерверк всего за 100 миллионов лет», – говорит Глазбрук.
В космических масштабах можно сказать, что это произошло очень ярко и за чрезвычайно короткий период времени, как вспышка. Субмиллиметровые волны испускаются горячей пылью, блокирующей другой свет. Этот процесс поможет понять, когда эти фейерверки взорвались, и насколько значительную роль сыграли в развитии первичной Вселенной.
В 2018 году планируют запустить космический телескоп нового поколения Джеймс Вебб. Он поможет создавать крупные образцы мертвых галактик благодаря мощной чувствительности, большому зеркалу и отсутствию земной атмосферы.