Вони там; крихітні, надзвичайно слабкі і неймовірно древні карликові галактики з так мало зірок, що вчені називають їх "галактиками-привидами". Космічний телескоп Хаббла NASA зафіксував зображення трьох цих галактик, сподіваючись розгадати загадку 13 мільярдів років.
Астрономи вважають, що ці крихітні галактики, подібні до привидів, помічені поруч із Галактикою Чумацького Шляху, є одними із найстаріших, найдрібніших та найчистіших галактик у Всесвіті. Погляди Хаббла показують, що їхні зірки мають однакову дату народження. Усі галактики почали утворювати зірки понад 13 мільярдів років тому, але потім різко зупинилися протягом лише одного мільярда років після народження Всесвіту.
"Ці галактики всі давні, і всі вони одного віку, тому ви знаєте, що щось зійшло, як гілотина, і одночасно вимкнуло зоряне утворення в цих галактиках", - сказав Том Браун з Наукового інституту космічного телескопа в Балтіморі , Md., Керівник дослідження. "Найбільш вірогідним поясненням є реабілітація".
Реіонізація Всесвіту почалася в перший мільярд років після Великого вибуху. За цей час випромінювання перших зірок вибивало електрони з атомів водню, іонізуючи газ водню. Цей процес також дозволив газу водню стати прозорим для ультрафіолетового світла. Цей самий процес може також спричинити розбиття зірок у карликових галактик, таких, як у дослідженні Брауна. Ці галактики - це крихітні кузени до карликових галактик, що утворюють зірки поблизу Чумацького Шляху. А через їх невеликий розмір, всього 2000 світлових років, вони були недостатньо масивними, щоб захистити себе від суворого ультрафіолетового світла раннього Всесвіту, який позбавив їх мізерного запасу водню, не залишивши їх неможливим створити нових зірок.
Астрономи запропонували багато причин відсутності зірок у цих галактиках на додаток до теорії реагування. Деякі вчені вважали, що внутрішні події, такі як наднові, видували газ, необхідний для створення нових зірок. Інші припускали, що галактики просто використовували запас водню, необхідного для створення зірок.
Браун вимірював віки зірок, дивлячись на їх яскравість та кольори. Зоряне населення в цих викопних галактиках коливається від кількох сотень до кількох тисяч зірок; деякі схожі на сонце, деякі червоні карлики та деякі червоні зірки, більші за наше Сонце. Коли свідчення показали, що зірки справді стародавні, Браун звернувся за допомогою вдосконаленої камери Хаббла для опитувань, щоб прориватися вглиб шести галактик, щоб визначити, коли вони народилися. Поки що команда закінчила аналіз даних для трьох; Геракл, Лев IV і майор Урса. Галактики лежать між 330 000 світлових років до 490 000 світлових років. Для порівняння, Браун порівнював зірки галактик із зірками, знайденими в M92, кульовому скупченні, що знаходиться в 13 мільярдів років, на відстані приблизно 26 000 світлових років від Землі. Він виявив, що вони подібного віку.
"Це скам'янілість найбільш ранніх галактик у Всесвіті", - сказав Браун. "Вони не змінилися мільярди років. Ці галактики на відміну від більшості галактик, що знаходяться поблизу, які мають давню історію утворення зірок ».
Відкриття Брауна може допомогти пояснити так звану "проблему зниклих супутників". Астрономи спостерігали лише кілька десятків карликових галактик навколо Чумацького Шляху, в той час як комп'ютерне моделювання передбачає, що тисячі повинні існувати. Але, можливо, вони існують. Дослідження Слоану виявило більше десятка крихітних, зірчастих з голодом галактик у мікрорайоні Чумацький Шлях під час сканування лише частини неба. Астрономи вважають, що ще кілька десятків надлегких галактик можуть ховатися непоміченими з можливістю тисяч навіть менших карликів, які практично не містять зірок.
Крихітні галактики можуть бути позбавлені зірок, але вони все ще мають велику кількість темної речовини, основу якої будують галактики. Звичайні карликові галактики поблизу Галактики Чумацького Шляху містять в десять разів більше темної речовини, ніж звичайні видимі речовини. Браун пояснює, що зараз ці крихітні галактики - це острови здебільшого темної матерії, невидимі протягом мільярдів років, поки астрономи не почали їх знаходити в опитуванні Слоана.
Результати Брауна з'являються у випуску листів з астрофізичного журналу за 1 липня.
Підпис зображення 1: Ці зображення Хаббла показують тьмяну голодуючу карликову галактику Лев IV. Зображення зліва показує частину галактики, окреслену білою прямокутною коробкою. Коробка вимірює 83 світлових років в ширину 163 світлових років. Кілька зірок у Льві IV губляться серед сусідніх зірок та далеких галактик. Зображення крупним планом фонових галактик усередині поля зображене на середньому зображенні. На зображенні праворуч зображені лише зірки у Льва IV. Галактика, яка містить кілька тисяч зірок, складається із зірок, схожих на сонце, неяскравих, червоних карликових зірок та деяких червоних зірок-гігантів, яскравіших за сонце. Кредит: NASA, ESA та T. Brown (STScI)
Заголовок зображення 2: Ці комп'ютерні симуляції показують, що навколо нашої галактики Чумацький Шлях роя темних речовин скупчується. Деякі концентрації темної речовини досить масивні, щоб іскроутворювати зірки. Тисячі скупчень темної речовини співіснують з нашою галактикою Чумацький Шлях, зображеною в центрі верхньої панелі. Зелені краплі на середній панелі - це ті маси, що мають темну речовину, досить масивні, щоб отримати газ з міжгалактичного середовища та викликати постійне утворення зірки, врешті-решт створивши карликові галактики. На нижній панелі червоні краплі - ультра слабкі карликові галактики, які давно перестали утворювати зірки. Браун та Дж. Тумлінсон (STScI)
