Те са там; мънички, изключително слаби и невероятно древни галактики джуджета с толкова малко звезди, че учените ги наричат „призрачни галактики.“ Космическият телескоп на Хъбъл на НАСА засне изображения на три от тези малки пържени галактики с надеждата да разгадаят мистерия, която се създава 13 милиарда години.
Астрономите вярват, че тези мънички призрачни галактики, забелязани покрай Галактиката на Млечния път, са сред най-старите, мъничките и най-девствените галактики във Вселената. Изгледите на Хъбъл разкриват, че техните звезди споделят една и съща дата на раждане. Всички галактики започнаха да образуват звезди преди повече от 13 милиарда години, но после рязко спряха само в рамките на един милиард години след раждането на Вселената.
„Тези галактики са древни и всички са на една и съща възраст, така че знаете, че нещо се е спуснало като гилотина и е изключило звездното образувание едновременно в тези галактики“, казва Том Браун от Научния институт за космически телескопи в Балтимор , Md., Лидер на проучването. "Най-вероятното обяснение е реионизация."
Реионизация на Вселената започва през първия милиард години след Големия взрив. През това време радиацията от първите звезди избива електроните от водородните атоми, йонизирайки водородния газ. Този процес също позволи водородният газ да стане прозрачен за ултравиолетова светлина. Същият този процес може също да има нарязани звезди в джудже галактики, като тези в изследването на Браун. Тези галактики са мънички братовчеди до звезди, създаващи джудже галактики в близост до Млечния път. И поради малкия си размер, само през 2000 светлинни години, те не са били достатъчно масивни, за да се предпазят от суровата ултравиолетова светлина на ранната Вселена, която отнема оскъдния им запас от водороден газ, като не им позволява да създават нови звезди.
Астрономите предложиха много причини за липсата на звезди в тези галактики в допълнение към теорията за реионизация. Някои учени вярват, че вътрешните събития като свръхновите изхвърлят газта, необходим за създаването на нови звезди. Други предполагат, че галактиките просто са използвали снабдяването си с водороден газ, необходим за създаване на звезди.
Браун измерва възрастите на звездите, като гледа тяхната яркост и цветове. Звездната популация в тези изкопаеми галактики варира от няколкостотин до няколко хиляди звезди; някои подобни на слънце, някои червени джуджета и някои червени звезди, по-големи от нашето Слънце. Когато доказателствата показват, че звездите наистина са били древни, Браун се е включил в помощта на разширената камера на Хъбъл за проучвания, за да проникне дълбоко в рамките на шест галактики, за да определи кога са родени. Засега екипът е приключил да анализира данни за трима; Херкулес, Лъв IV и майор Урса. Галактиките лежат между 330 000 светлинни години до 490 000 светлинни години. За сравнение Браун сравнява звездите на галактиките с тези, открити в M92, кълбовиден клъстер на 13 милиарда години, разположен на около 26 000 светлинни години от Земята. Той откри, че са на подобна възраст.
„Това са вкаменелостите на най-ранните галактики във Вселената“, каза Браун. „Те не са се променили в милиарди години. Тези галактики са за разлика от повечето близки галактики, които имат дълга история на образуване на звезди. "
Откритието на Браун може да помогне да се обясни така наречения „липсващ сателитен проблем“. Астрономите са наблюдавали само няколко десетки галактики джуджета около Млечния път, докато компютърните симулации предвиждат хиляди да съществуват. Но може би те съществуват. Проучването на Слоун откри повече от дузина мънички, звездно звездни галактики в квартала на Млечния път, докато сканира само част от небето. Астрономите смятат, че десетки повече ултра-слаби галактики могат да дебнат неоткрити с възможността хиляди дори по-малки джуджета, които не съдържат почти никакви звезди.
Малките галактики може да са лишени от звезди, но все още имат изобилие от тъмна материя, рамката, върху която са изградени галактиките. Нормалните галактики джудже близо до галактиката Млечен път съдържат десет пъти повече тъмна материя от обикновената видима материя. Браун обяснява, че тези малки галактики вече са острови с предимно тъмна материя, невиждани в продължение на милиарди години, докато астрономите не започнат да ги намират в проучването на Слоан.
Резултатите на Браун се появяват в броя от 1 юли на „Астрофизични списания“.
Надпис на изображение 1: Тези изображения на Хъбъл показват мъглата звездна джудже галактика Лъв IV. Изображението вляво показва част от галактиката, очертана от бялата правоъгълна кутия. Кутията е с размери 83 светлинни години с дължина 163 светлинни години. Малкото звезди в Лъв IV се губят сред съседни звезди и далечни галактики. Изглед отблизо на фоновите галактики в полето е показан на средното изображение. Изображението вдясно показва само звездите в Лъв IV. Галактиката, която съдържа няколко хиляди звезди, е съставена от звезди, подобни на слънце, по-бледи, червени звезди-джуджета и някои червени звезди-гиганти, по-ярки от слънцето. Кредит: NASA, ESA и T. Brown (STScI)
Надпис на изображение 2: Тези компютърни симулации показват рояк тъмни материи около нашата галактика Млечен път. Някои от концентрациите на тъмна материя са достатъчно масивни, за да запалят образуването на звезди. Хиляди бучки тъмна материя съжителстват с нашата галактика Млечен път, показана в центъра на горния панел. Зелените петна в средния панел са онези парчета от тъмна материя, достатъчно масивни, за да получат газ от междугалактичната среда и да предизвикат продължаващо образуване на звезди, в крайна сметка създавайки галактики джудже. В долния панел червените петна са ултра бледи галактики джуджета, които отдавна спряха да образуват звезди. Браун и Дж. Тумлинсън (STScI)
