Названая HD1, она может содержать самые старые звезды во Вселенной или одну из первых сверхмассивных черных дыр, образовавшихся после Большого взрыва, и является самой удаленной галактикой из всех, открытых на сегодняшний день. На расстоянии 13,5 миллиарда световых лет от Земли мы видим ее такой, какой она была всего через 300 миллионов лет после Большого взрыва. Событие, которое, согласно наиболее широко принятой космологической модели, привело к возникновению Вселенной, в которой мы живем.
Галактика была обнаружена международной группой астрономов, включая исследователей из Гарвардского и Смитсоновского центров астрофизики. Открытие стало результатом более чем 1200 часов наблюдений с помощью четырех телескопов: телескопа Субару, телескопа VISTA, инфракрасного телескопа Великобритании и космического телескопа Спитцер. Команда также провела последующие наблюдения с помощью Атакамского большого миллиметрового/субмиллиметрового массива (ALMA), чтобы подтвердить расстояние до HD1. Она находится на 100 миллионов световых лет дальше от начала нашей Вселенной, чем GN-z11, предыдущий рекордсмен по самой удаленной галактике.
Что может находиться в HD1, самой отдаленной галактике?
- Если HD1 создает новые звезды с поразительной скоростью, это может быть домом для самых первых звезд во Вселенной, известных как звезды популяции III. Объекты, которые никогда не наблюдались до сих пор, потому что ни один инструмент не смог проникнуть так далеко, как на заре космоса.
- HD1 может содержать сверхмассивную черную дыру, масса которой примерно в 100 миллионов раз превышает массу нашего Солнца. Если это так, то мы обнаружили бы самую удаленную сверхмассивную черную дыру из когда-либо известных человечеству.
Объект из ранней Вселенной очень яркий в ультрафиолете
HD1 чрезвычайно яркая в диапазоне длин волн ультрафиолетового излучения. Первоначально исследователи предположили, что это была вспыхнувшая галактика, которая создает звезды с высокой скоростью. Фаби Пакуччи, ведущий автор исследования и астроном из Смитсоновского центра астрофизики, объясняет:
Самая первая популяция звезд, сформировавшаяся во Вселенной, была массивнее, ярче и горячее, чем современные звезды. Если мы предположим, что звезды, образующиеся в HD1, являются таковыми, то ее свойства можно будет объяснить более просто. Действительно, звезды популяции III способны производить больше ультрафиолетового света, чем обычные звезды.
Однако, по оценкам, HD1 должен формировать более 100 звезд каждый год, чтобы создать такой сигнал. Это по меньшей мере в 10 раз превышает показатель, ожидаемый для галактик такого типа. Отсюда гипотеза о том, что в HD1 может находиться сверхмассивная черная дыра. Фактически, пока черная дыра пожирает огромное количество газа, в окружающее пространство выделяется большое количество радиации. Некоторые из них находятся в ультрафиолетовом диапазоне.
Почему галактика HD1 никогда не наблюдалась ранее?
«Ответить на вопросы о природе такого далекого источника может быть непросто«, — говорит Пакуччи. «Это все равно что угадывать государственную принадлежность корабля по флагу, под которым он плывет, даже если он находится далеко от суши, а корабль — посреди шторма и густого тумана. Возможно, вы можете увидеть некоторые цвета и формы флага, но не полностью. В конечном итоге это долгая игра по анализу и исключению неправдоподобных сценариев«.
Более того, обнаружение самой HD1 среди более чем 700 000 объектов, наблюдаемых с помощью четырех различных телескопов, было довольно тяжелой работой. Юити Харикане, астроном из Токийского университета, открывший галактику, говорит с энтузиазмом: «Красный цвет HD1 удивительно хорошо соответствует ожидаемым характеристикам галактики, удаленной от нас на 13,5 миллиарда световых лет«.
Следующие наблюдения будут вестись с космического телескопа Уэбб
Используя космический телескоп Джеймса Уэбба, команда исследователей получит возможность еще раз понаблюдать за HD1. Это позволит проверить его точное расстояние от Земли. Если текущие расчеты верны, то HD1 — самая старая галактика, когда-либо зарегистрированная в ранней Вселенной. Будущие данные помогут понять идентичность HD1, а также то, что она содержит. В любой из гипотез ученых его обнаружение станет беспрецедентным прорывом.