Телескоп Кека уточнил расстояние до кандидата в самую далекую галактику

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 отметке возраста 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