Группа астрономов из Центра изучения космического рассвета в Копенгагене, используя радиотелескопы по всему миру, обнаружила сразу несколько галактик в ранней Вселенной. Найти их удалось только благодаря пойманным радиосигналам, поскольку эти галактики скрыты от визуального наблюдения огромным количеством пыли.
Исследование принято для публикации в научном журнале Astronomy & Astrophysics, а его препринт можно найти на ресурсе arXiv. Краткий отчет опубликован на сайте Центра в Копенгагене. Проведенные наблюдения позволили исследовательской команде измерить плотность и температуру пыли, которая буквально скрывает от нас древнейшие галактики.
Эта пыль состоит из частиц тяжелых элементов, таких как углерод, кремний, кислород и железо. Она проявляется в виде густых облаков в пространстве между звездами, полностью скрывая звезды от наблюдений с Земли. Однако в новом исследовании ученые применили специально разработанный метод поиска сигналов. Они исходили из того, что межзвездная пыль нагревается звездами и в результате начинает светиться длинноволновым инфракрасным светом.
Этот свет невидим для человеческого глаза, но наземные телескопы способны его фиксировать. Исследование также доказало, что пока описанный метод является, по сути, единственным, при помощи которого можно открывать по-настоящему темные галактики ранней Вселенной. Дело в том, что эти галактики невидимы не только в доступном для человеческого восприятия оптическом диапазоне длин волн , но и в начале инфракрасного спектра. Их не сможет зафиксировать даже мощный космический телескоп Hubble.
Однако новый метод позволил поймать радиоволны, которые испускает нагретая пыль, и по ним определить местоположение сразу нескольких галактик. Например, было получено шесть разных видов одной и той же галактики ID12646. Расчеты, основанные на длинах волн, показали, что она образовалась менее чем через миллиард лет после Большого взрыва. Иными словами, эта темная галактика является одной их древнейших, известных науке, поскольку ее возраст может составлять порядка 13,5 миллиарда лет.
Последующие наблюдения помогли обнаружить целую популяцию компактных темных галактик, которые появились через 1-2 миллиарда лет после Большого взрыва, но до сих пор отличаются активным звездообразованием. Вспышки, формируемые в процессе звездообразования, скрыты от нас все теми же чрезвычайно массивными пылевыми облаками. Однако ученым удалось буквально пронзить эти облака, используя радио- и микроволновые наблюдения. А это позволило измерить скорость звездообразования и температуру пыли.