Використовуючи космічний телескоп Хаббл і дуже великий телескоп (VLT), астрономи оглянулися назад, щоб знайти найбільш віддалену досі галактику. "Ми спостерігаємо галактику, яка існувала по суті, коли Всесвіту було лише близько 600 мільйонів років, і ми дивимося на цю галактику - і Всесвіт - 13,1 мільярда років тому", - сказав доктор Метт Ленерт з обсерваторії Парижа, який є головним автором нової статті Nature. «Умови тоді були зовсім іншими. Основна картина, в яку вкладено це відкриття, полягає в тому, що це епоха, в якій Всесвіт перейшла від переважно нейтральної до в основному іонізованої. "
Ленерт та міжнародна команда використовували VLT для подальшого спостереження за галактикою - під назвою UDFy-38135539 - які виявили спостереження Хаббла у 2009 році. Астрономи проаналізували дуже слабке сяйво галактики для вимірювання її відстані та віку. Це перші підтверджені спостереження галактики, світло якої виходить з-за реабілітації Всесвіту.
Період реіонізації - це приблизно самий далекий час, який астрономи можуть спостерігати. Великий вибух 13,7 мільярдів років тому створив гарячу, мутну всесвіт. Приблизно через 400 000 років температура охолола, електрони і протони приєдналися до утворення нейтрального водню, і мурк очистився. Деякий час до 1 мільярда років після Великого вибуху нейтральний водень почав утворювати зірки в перших галактиках, які випромінювали енергію і змінювали водень назад до іонізованого. Хоча це не густий плазмовий суп більш раннього періоду відразу після Великого вибуху, ця формація галактик розпочала епоху реіонізації, очистивши непрозорий водневий туман, який заповнив космос у цей ранній час.
"Вся історія Всесвіту - від реіонізації", - сказав Ленерт під час брифінгу в Інтернеті. «Темна речовина, що пронизує Всесвіт, почала тягнути газ уздовж і утворила перші галактики. Коли галактики почали формуватися, вони відновили Всесвіт ».
UDFy-38135539 - це приблизно 100 мільйонів світлових років, ніж попередній найвіддаленіший об'єкт, вибух гамма-випромінювання.
Дослідження цих перших галактик є надзвичайно складним, сказав Ленерт, оскільки тьмяне світло падає здебільшого в інфрачервону частину спектра, оскільки його довжина хвилі розтягується за рахунок розширення Всесвіту - ефекту, відомого як червоний зсув. За час, що минув менше мільярда років після Великого вибуху, водневий туман, що пронизав Всесвіт, поглинув жорстоке ультрафіолетове світло з молодих галактик.
Нова космічна телескопія Хаббла 3 на широкій польовій камері NASA / ESA виявила кілька об’єктів-кандидатів у 2009 році, і за 16 годин спостережень за допомогою VLT команда змогла використати для виявлення дуже слабкого світіння водню при червоному зміні 8.6.
Команда використовувала інфрачервоний спектроскопічний прилад SINFONI на VLT та дуже тривалий час експозиції.
"Вимірювання червоного зміщення найвіддаленішої досі галактики само по собі є дуже захоплюючим", - сказала співавтор Ніколь Несвадба (Institut d'Astrophysique Spatiale), "але астрофізичні наслідки цього виявлення ще важливіші. Це перший раз, коли ми точно знаємо, що ми дивимось на одну з галактик, яка очистила туман, який заповнив дуже ранній Всесвіт ».
Одне з дивовижних речей щодо цього відкриття полягає в тому, що сяйво від UDFy-38135539, здається, недостатньо сильне, щоб очистити водневий туман. "Мають бути й інші галактики, ймовірно, більш слабкі та менш масивні супутники UDFy-38135539", - сказав співавтор Марк Свінбанк з Даремського університету, "який також допоміг зробити простір навколо галактики прозорим. Без цієї додаткової допомоги світло з галактики, як би не було блискучим, потрапило б у пастку навколо навколишнього водневого туману, і ми б не змогли його виявити ».
Джерела: ESO, брифінг для преси
