Космічний телескоп Hubble зафіксував потужне ультрафіолетове випромінювання з надзвичайно віддаленої галактики, позначеної як MXDFz4.4. Проблема в тому, що за всіма законами фізики це випромінювання взагалі не мало долетіти до Землі — тому вчені зараз мають серйозну загадку для розв’язання.
Чому це вважалося неможливим
Галактика MXDFz4.4 розташована на відстані приблизно 12,4 мільярда світлових років від Землі. Це означає, що астрономи бачать її такою, якою вона була лише через 1,4 мільярда років після Великого вибуху — в епоху, коли Всесвіт переживав докорінні зміни, відомі як реіонізація. Тоді випромінювання перших зірок і галактик поступово “розчищало” навколишній космос від густого туману нейтрального водню.
Саме цей водень і поглинав ультрафіолетове випромінювання високої енергії, не даючи йому подолати такі величезні відстані. Тому вчені вважали виявлення подібного світла з настільки далекого об’єкта практично нездійсненним завданням. Тим несподіванішими стали дані Hubble, які показали чіткий сигнал саме з галактики MXDFz4.4 — це найраніший зафіксований випадок витоку іонізуючого випромінювання з галактики.
Як вдалося це підтвердити
Відкриття стало можливим завдяки поєднанню спостережень кількох найпотужніших астрономічних інструментів. Дані космічного телескопа Джеймса Вебба дозволили детально визначити властивості зірок галактики та темпи їхнього народження. Спектрограф MUSE на телескопі VLT Європейської південної обсерваторії підтвердив відстань до об’єкта через аналіз характерної емісійної лінії водню Лайман-альфа. А сам Hubble надав надзвичайно глибокі знімки, отримані після приблизно 40 годин спостережень одного й того ж фрагмента неба.
Чим особлива ця галактика
MXDFz4.4 приблизно у сто разів менша за Чумацький Шлях, але темпи народження нових зірок у ній майже вдесятеро вищі. Це означає, що на відносно невеликій ділянці зосереджена величезна кількість дуже молодих, гарячих і масивних зірок, які випромінюють інтенсивне ультрафіолетове світло.
За словами авторів дослідження, саме така аномально висока концентрація молодих зірок і може пояснювати дивні результати спостережень. Потужне випромінювання та потужні зоряні вітри, ймовірно, утворюють у навколишньому газі своєрідні канали, крізь які іонізуючі фотони можуть виходити за межі галактики й вирушати у мандрівку крізь міжгалактичний простір. За оцінками дослідницької команди, з MXDFz4.4 може “втікати” від приблизно половини до майже всього виробленого нею іонізуючого випромінювання.
Що це означає для науки
Отримані дані дозволяють припустити, що головними “винуватцями” реіонізації Всесвіту могли бути саме невеликі, але надзвичайно активні галактики, які утворюють зорі в шаленому темпі. А це, своєю чергою, натякає ще на дещо: подібних об’єктів у Всесвіті може бути значно більше, хоча більшість із них поки що залишається поза межами досяжності сучасних спостережних інструментів.
Дослідження опубліковане в журналі The Astrophysical Journal.
