Ученые: "космическая змея" раскрыла тайны рождения первых звезд - «Космос»

© ESA/Hubble, NASA, A.CavaДревняя галактика, которую гравитационная линза превратила в космическую змею

МОСКВА, 13 ноя – Новости Дня. Наблюдения за необычной галактикой, ставшей похожей на гигантскую "змею" в результате ее искривления гравитационной линзой, помогли астрономам узнать, как формировались одни из первых звезд в юной Вселенной, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Astronomy.

"Мы давно предполагали, что гигантские скопления газа длиной в тысячи световых лет, где рождались первые звезды Вселенной, на самом деле состояли из множества мелких и не связанных между собой "звездных яслей". Нам невероятно повезло, что мы смогли подтвердить эти предположения при помощи снимков, полученных благодаря "космической змее", — рассказывает Валентина Тамбурелло (Valentina Tamburello) из университета Цюриха (Швейцария).

Ученые: первые звезды Вселенной жили в тесных и суперярких семьях

Считается, что любое скопление материи большой массы, в том числе и темной, взаимодействует со светом и заставляет его лучи искривляться, как это делают обычные оптические линзы. Такой эффект ученые называют гравитационным линзированием. В некоторых случаях искривление пространства помогает астрономам увидеть сверхдалекие объекты – первые галактики Вселенной и их ядра-квазары — которые были бы недоступны для наблюдения с Земли без гравитационного "увеличения".

Если два квазара, галактики или других объекта расположены друг за другом для наблюдателей на Земле, возникает интересная вещь – свет более далекого объекта расщепится при прохождении через гравитационную линзу первого. Из-за этого мы увидим не два, а пять ярких точек, четыре из которых будут световыми "копиями" более далекого объекта.

Подобная структура часто называется "Эйнштейновским крестом" из-за того, что ее существование предсказывается теорией относительности. Что самое важное, эта же теория говорит, что каждая копия объекта будет представлять собой "фотографию" квазара, галактики или сверхновой в разные периоды их жизни из-за того, что их свет тратил разное количество времени на выход из гравитационной линзы.

Ученые нашли галактики, нарушающие законы стандартной модели физики

Одним из самых ярких примеров подобных линз является скопление галактик MACSJ1206 в созвездии Девы, больше известное среди астрономов под названием "космическая змея". Оно получило такое имя из-за того, что притяжение этой группы "звездных мегаполисов" искривляет свет еще более далекой галактики таким образом, что она превратилась в полоску света, похожую на гигантскую змею.

Ее "зеркальные" отражения, как заметили Тамбурелло и ее коллеги, имеют нормальную, неискаженную форму, что позволило ученым использовать эту "змею" для изучения того, как устроены звездные ясли в древней галактике, и проверить популярные сегодня теории о том, что пыль и газ вели себя в "юной" Вселенной совсем не так, как сегодня.

Астрономы объяснили, почему Вселенная прозрачная

Дело в том, что снимки других гравитационных линз, полученные при помощи "Хаббла", показали, что подобные галактики состоят из нескольких гигантских "звездных яслей" шириной в тысячи световых лет и массой в миллиарды Солнц, внутри которых формируются причудливые гигантские звезды, почти полностью состоящие из чистого водорода. Ни подобные скопления газа, ни такие светила не существуют сегодня в принципе, что заставило многих космологов считать, что в ранней Вселенной могли господствовать совсем другие условия, чем сейчас.

Как показали наблюдения за "копиями" увеличенной галактики, на самом деле это не совсем так – гигантские облака газа, найденные "Хабблом", на самом деле представляют собой десятки крупных "звездных яслей" длиной в 60-90 световых лет, расположенных близко друг к другу. Их масса гораздо скромнее – они тяжелее Солнца лишь в десятки миллионов, а не в миллиарды раз.

Ученые впервые "взвесили" звезду по силе ее притяжения

Как признают исследователи, это также трудно объяснить при помощи современных теорий эволюции галактик, но они тоже могут быть разделены на множество мелких объектов, которые мы пока не видим. С другой стороны, это никак не объясняет того, почему внутри этих скоплений наблюдается запредельно высокая плотность и скорость формирования звезд.

Новое поколение наземных телескопов, таких как европейский E-ELT и скандальный американский TMT, как надеются Тамбурелло и ее коллеги, поможет проверить это предположение и полностью раскрыть загадку того, почему в этих галактиках новые светила формировались в сотни и тысячи раз быстрее, чем рождаются звезды в Млечном Пути сегодня.