Астрономы нашли самую удаленную галактику

MACS 1149-JD. Фото NASA/Spitzer/Hubble

Астрономы обнаружили самую удаленную из известных на настоящий момент галактик. Статья ученых появилась в журнале Nature, а ее краткое изложение приводится на сайте Университета Джона Хопкинса, сотрудники которого принимали участие в работе.

В 1906 году американский физик Теодор Лайман открыл в спектре излучения атома водорода серию, получившую его имя. Серия Лаймана образуется при переходе электрона с первого электронного уровня на возбужденные (поглощение фотона) и наоборот (излучение фотона). Переход со второго уровня на первый называют Лайман альфа, с третьего на первый Лайман бета и так далее. Открытая Лайманом серия нашла среди прочего применение в астрофизике, поскольку водород - самый распространенный элемент во Вселенной.

Среди прочего серия позволила определить так называемый предел Лаймана. Чем выше уровень, с которого электрон переходит на первый, тем короче длина волны излучаемого при этом фотона. Вместе с тем длина уменьшается не бесконечно, а стремится к некоторому пределу в 91,15 нанометра - это и есть предел Лаймана. Он играет важную роль при изучении древних звезд - так как они состоят преимущественно из водорода, то не излучают фотонов "короче" предела Лаймана.

В рамках новой работы объектом исследования выступала галактика MACS 1149-JD. Анализ ее излучения позволил не только обнаружить в нем предел Лаймана, но и увидеть, что за время путешествия излучения от этой галактики к Земле этот предел сдвинулся в инфракрасную область (так называемое красное смещение, связанное с расширением пространства). Оценка возраста позволила установить, что красное смещение галактики z=9,6, что составляет примерно 13,1 миллиарда световых лет.

Размеры галактики достаточно скромны - ее масса всего около 150 миллионов солнечных (на четыре порядка меньше, чем масса Млечного Пути). Наличие в спектре звезд некоторого количества тяжелых элементов позволяет утверждать, что на момент наблюдения галактике уже было 200-300 миллионов лет (тяжелые элементы образуются на последних этапах жизни звезд). Это означает, что MACS 1149-JD зародилась спустя всего 200 миллионов лет после Большого взрыва.

Открытие столь удаленной галактики стало возможным благодаря эффекту гравитационного линзирования. Свет от удаленного объекта проходил вблизи массивного галактического скопления MACS J1149+2223. Под воздействием гравитации свет фокусировался - один из эффектов теории относительности Эйнштейна - и ученые смогли увидеть MACS 1149-JD. Для работы они использовали телескопы "Хаббл" и "Спитцер".

Обсудить
Лазерный пистолет и стреляющий эспандер
Пять самых необычных и бессмысленных пистолетов
Срисовали
Как разоблачили банду, охотившуюся на картины знаменитых художников
Не уберегли
Как в изоляторах погибают ключевые свидетели по антикоррупционным процессам
«Я стала плевать кровью на снег»
Как выстрел в лицо офицеру МВД обернулся обвинениями в самостреле: расследование
Невспаханная «Нива»
12 модификаций легендарного внедорожника, о которых вы не знали
Тает лед
Как Ferrari и Феттель воскресили интригу в Формуле-1
Они из будущего
Объясняем, почему «Мерседесы» выглядят так, как выглядят, и какими они станут
Место рождения
Как выглядят самые крупные и самые необычные автозаводы мира
Талант расправил плечи
Лучшие архитектурные проекты 2017 года: от города в пустыне до термальных ванн
Адская машина
Ученые и урбанисты придумали, что делать с заполонившими города автомобилями
«Если у тебя нет любовника, квартире взяться неоткуда»
Исповедь россиянки, ставшей ипотечницей в 20 лет
Тариф «Хватит»
За услуги ЖКХ можно платить в разы меньше