Нов изглед от космическия телескоп Хъбъл показва някои от първите ярки галактики, появили се във Вселената, появяващи се преди около 13 милиарда години или 900 милиона години след Големия взрив. Галактики като тези не се виждаха 700 милиона години след Големия взрив, така че по-малките галактики трябва да са се слели доста бързо, за да станат големи и ярки. Откритията са направени в Ултра дълбокото поле на Хъбъл и Голямата обсерватория.
Систематичното търсене на първите ярки галактики, образувани в ранната Вселена, разкри драматичен скок в броя на такива галактики преди около 13 милиарда години. Тези наблюдения на най-ранните етапи в еволюцията на галактиките предоставят нови доказателства за йерархичната теория за образуването на галактики - идеята, че големи галактики, изградени във времето, когато по-малки галактики се сблъскват и сливат.
Астрономите Ричард Бууенс и Гарт Илингвоърт от Калифорнийския университет в Санта Крус използваха космическия телескоп Хъбъл, за да изследват образуването на галактики през първите 900 милиона години след Големия взрив. Те съобщават последните си открития в броя на 14 септември на списанието Nature.
Дълбоките наблюдения в три тъмни петна на небето - Ултра дълбокото поле на Хъбъл и Големите обсерватории Origins Deep Survey - събраха слабата светлина, излъчена преди 13 милиарда години от звезди в първични галактики. На толкова големи разстояния можеха да бъдат открити само най-ярките галактики.
„Това са най-дълбоките инфрачервени и оптични данни, взети някога. Ние гледаме на много ранен етап от натрупването на галактики “, казва Илингвоърт, професор по астрономия и астрофизика в UCSC.
Изследователите наблюдават стотици ярки галактики на около 900 милиона години след Големия взрив. Но когато погледнаха по-дълбоко, около 200 милиона години по-рано във времето, намериха само едно. Отслабването на критериите им за търсене малко се превърна в още няколко кандидати, но очевидно много промени се случиха през тези 200 милиона години, каза Илингърт.
„По-големите, светещи галактики просто не са били разположени на 700 милиона години след Големия взрив. Въпреки това 200 милиона години по-късно имаше много повече от тях, така че трябва да е имало много сливания на по-малки галактики през това време “, каза той.
Астрономите могат да определят кога светлината е излъчена от отдалечен източник чрез нейното червено изместване, мярка за това как разширяването на Вселената разтяга дължините на вълните на светлината, докато пътува през космоса на огромни разстояния. Bouwens, докторантура от UCSC и първи автор на Nature Nature, разработи софтуер за систематично пресяване на данните от Хъбъл в търсене на високочервени смени.
Данните идват от два мощни инструмента на Hubble, Advanced Camera for Surveys (ACS) и близката инфрачервена камера и многообектния спектрограф (NICMOS). Изследователите сравниха броя на галактиките, открити при червено изместване от 7 до 8 (700 милиона години след Големия взрив), с това, което може би биха очаквали да открият, ако популацията на галактиките тогава е като населението, което са наблюдавали при червено изместване 6 (200 милион години по-късно). В зависимост от строгостта на критериите за подбор, те намериха една галактика, където биха очаквали 10, или четири, където биха очаквали 17.
„Нашият подход осигурява много количествен начин за измерване на натрупването на структура във Вселената, така че можем да видим колко бързо се променя с течение на времето, когато по-малките галактики се обединяват и образуват по-големи“, каза Бууенс.
Галактиките, наблюдавани в това проучване, са много по-малки от нашия Млечен път и други гигантски галактики, наблюдавани днес в близката Вселена. Тези ранни галактики също пламнаха с образуване на звезди, излъчвайки синкава светлина, която беше изместена в червена светлина по време на 13-милиардното си пътуване към чувствителните детектори на Хъбъл.
„Доста невероятно е, че можем да погледнем назад през 13 милиарда години. Ние гледаме галактики, които вече са се развили от по-малки предшественици, но това е само няколкостотин милиона години след формирането на първите звезди “, каза Илингърт.
Ако Млечният път е галактически възрастен гражданин, тогава тези галактики са малки или предучилищни деца. Засега изследователите не са в състояние да открият още по-малките детски галактики, които трябва да са се слели, за да образуват тези първи ярки галактики.
Но семената на тези първи галактики могат да се видят в космическата микровълнова фонова радиация, измерена най-скоро и точно от сондата за анизотропия на Уилкинсън (WMAP), която показва леки колебания на плътността в забележително хомогенна вселена около 400 000 години след Голямата Bang.
„Много рано в еволюцията на Вселената всичко беше много гладко. Но с течение на времето Вселената става все по-тромава, тъй като гравитацията издърпва повече материя в по-плътните области “, казва Бууенс. „Нашите наблюдения на ранните галактики ни позволяват да измерим колко бързо се развива Вселената от по-малки до по-големи буци.“
Откриването на първите първи галактики, които ще се образуват, ще бъде възможно с наследника на Хъбъл, космическият телескоп Джеймс Уеб, който в момента е планиран за изстрелване през 2013 г., каза Илингърт. Допълнителна информация за търсенето на първите галактики е налична в интернет на адрес http://firstgalaxies.ucolick.org/.
Оригинален източник: UCSC News Release
