Изчистване на космическaтa мъгла - най-далечната галактика измеренa някога

Галактиките през ерата на рейонизация в началото на Вселената (симулация)

Европейски астрономи с помощта на телескопа VLT (Very Large Telescope) на Европейската южна обсерватория (ESO) в Чили измериха разстоянието до най-отдалечената галактика, открита досега. С помощта на внимателно анализиране на много слабия блясък на галактиката те са установили, че я наблюдават, когато Вселената е била само на около 600 милиона години (с червено отместване от 8,6). Това са първите потвърдени наблюденията на галактики, чиято светлина е изчистена от непрозрачната водородта мъгла, изпълваща космоса на този ранен етап. Резултатите бяха представени на онлайн пресконференция с учените на 19 октомври 2010 г. и излизат в броя от 21 октомври в списание "Нейчър".

Проучването на тези първи галактики е изключително трудно. До момента, в който тяхната първоначално ярка светлина стигне до Земята, те изглеждат много бледи и малки. Освен това тази слаба светлина попада най-вече в инфрачервената част на спектъра, тъй като неговата дължина на вълната е изопачена от разширяването на Вселената - ефект, известен като червено отместване. Допълнително, на този ранен етап, по-малко от милиард години след Големия взрив, Вселената не е напълно прозрачна и голяма част от нея е изпълнена с водородна мъгла, абсорбираща ярката ултравиолетова светлина от младите галактики. Периодът, когато мъглата все още се изчиства от ултравиолетовата светлина е известен като ерата на рейонизация. Въпреки тези предизвикателства на новия фотоапарат с голямо зрително поле на NASA/ESA Hubble Space Telescope бяха открити няколко солидни обекта през 2009 г., които бяха смятани за галактики, сияещи в ерата на reionisation. Потвърждаването на разстоянията, когато обектите са слаби и отдалечени е огромно предизвикателство и може да бъде направено надеждно чрез спектроскопия от много големи наземни телескопи, чрез измерване на разсейването на светлината на галактиките.

Matt Lehnert разказва историята: "След обявяването на кандидатите за галактики от Хъбъл бяха направени бързи изчислеия и беше вълнувщо да се открие, че силата на VLT за събиране на огромно количество светлина, когато се комбинира с чувствителността на инфрачервения спектроскопски инструмент SINFONI и при много дълго време на експозиция, може да позволи да се открие изключително слабия блясък от една от тези отдалечени галактики и да се измери разстоянието до нея."

Едно от изненадващите неща за това откритие е, че светимостта на новооткритата галактика UDFy-38135539 не е достатъчно силна, за да разчисти водородната мъгла. "Трябва да има други галактики, вероятно слаби и по-малко масивни, близки до UDFy-38135539, които също помагат да се направи пространството около галактиката прозрачно" - обяснява съавторът Марк Swinbank (Durham University).

Когато Вселената след Големия взрив (преди около 13,7 милиарда години) започва да се охлажда, електроните и протоните се свързват във водородни атоми. Този хладен и тъмен газ е главна съставна част на Вселената по време на така наречените тъмни векове, когато не е имало светлинни обекти. Тази фаза в крайна сметка приключва, когато образуването на звездите и тяхната интензивна ултравиолетова радиация бавно прави водородната мъгла прозрачна, чрез обратно разделяне на водородните атоми на електрони и протони, процес известен като reionisation. Тази епоха в ранната история на Вселената е продължило около 150 000 000 - 800 000 000 години след Големия взрив. Разбирането за това какво се е случило и как рейонизацията формира и еволюира първите галактики е едно от най-големите предизвикателства на съвременната космология.

ЕСО, Европейската южна обсерватория, е най-значимата междуправителствена астрономическа организация в Европа и в света, най-продуктивната астрономическа обсерватория. Тя е подкрепена от 14 страни: Австрия, Белгия, Чешката република, Дания, Франция, Финландия, Германия, Италия, Нидерландия, Португалия, Испания, Швеция, Швейцария и Обединеното кралство. ЕСО извършва амбициозна програма, насочена към проектирането, изграждането и експлоатацията на мощни наземни средства, даващи възможност на астрономите да направят важни научни открития. ЕСО също играе водеща роля в насърчаването и организирането на сътрудничеството в астрономическите изследвания.