Астрономи з Даремського університету (Durham University) в Англії та Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, CfA) в США знайшли докази того, що найменші галактики-супутника, які обертаються навколо нашої зоряної системи «Молочний Шлях», є одними з перших галактик, сформованих у Всесвіті.
Результати нового дослідження, оприлюднені Astrophysical Journal, дозволяють припустити, що галактики, зокрема Segue-1 (в сузір’ї Лева — Ред.), Bootes I (Волопас I), Tucana II (Тукана II) і Ursa Major I (Велика Ведмедиця І), фактично є частинами найперших, сформованих понад 13 мільярдів років тому, галактик.
Коли Всесвіту було близько 380 тисяч років, утворилися перші атоми. Це були атоми водню, найпростішого елементу в періодичній таблиці. Вони скупчувалися в хмари, що поступово охолоджувалися й осідали в невеликі купи або «гало» темної матерії, яка виникла після Великого Вибуху.
Ця фаза охолодження, відома як «космічні темні віки» (cosmic dark ages), тривала близько 100 мільйонів років. Зрештою, газ, що охолоджувався всередині гало, став нестабільним і з нього почали формуватися зорі. Це привело до появи галактик — окремих зоряних систем. З утворенням перших галактик, у Всесвіті виникає світло, наближаючи космічні темні віки до кінця.
Доктор Совнак Боз (Sownak Bose) з CfA, працюючи з доктором Алісом Дейсоном (Alis Deason) та професором Карлосом Френком (Carlos Frenk) з Інституту обчислювальної космології (Institute for Computational Cosmology, ICC) Даремського університету, визначив дві популяції галактик-супутників, що рухаються навколо Молочного Шляху.
Розподіл галактик-супутників довкола центральної галактики згідно з результатами комп’ютерного моделювання, що відповідає передбаченням космологічної моделі лямбда-холодної темної матерії. Сині кола окреслюють яскраві супутники, білі кола — супутники ультрафіолетового типу (такі слабкі, що їх майже не видно на зображенні). Ультрафіолетові супутники — одні з найдавніших галактик Всесвіту; вони почали формуватися, коли Всесвіту було лише близько 100 мільйонів років (у порівнянні з його нинішнім віком 13,8 мільярдів років). Це зображення — результат моделювання з проекту Auriga, виконаного дослідниками Інституту обчислювальної космології Даремського університету (Великобританія), Інституту теоретичних досліджень імені Гейдельберґа (Німеччини) та Інституту астрофізики імені Макса Планка (Німеччина). Фото з сайту www.cfa.harvard.edu.
Перша є дуже слабкою і складається з галактик, що утворилися наприкінці «космічних темних віків». Друга — трохи більш яскрава популяція, що складається з галактик, які виникли сотні мільйонів років потому — коли водень, іонізований (втрата атомом своїх електронів під дією випромінювання) інтенсивним ультрафіолетовим випромінюванням від перших зір, зміг охолонути в масивних гало темної матерії. Зрештою, гало темної матерії стали такими масивними, що могли сформувати яскраві галактики, такі як наш Молочний Шлях.
Показово, науковці з’ясували, що модель утворення галактик, яку вони розробили, доволі точно відповідає спостережним даним, дозволивши дослідникам визначити час утворення цих слабких галактик.
Професор Френк, директор ICC Даремського університету, сказав: «Пошук деяких перших галактик, що утворилися в нашому Всесвіті й рухаються на задвірках Молочного Шляху, є астрономічним еквівалентом знаходження останків перших людей, що населяли Землю. Це дуже захопливо».
«Наші результати підтримують сучасну модель еволюції нашого всесвіту — «модель лямбда-холодної темної матерії» (Lambda-cold-dark-matter model), в якій елементарні частинки, що складають темну матерію, визначають космічну еволюції», — сказав професор Френк. У цій моделі «Лямбда» позначає темну енергію, яка прискорює розширення Всесвіту.
Доктор Боз, який був аспірантом в ICC, коли починалося це дослідження, а зараз є науковим співробітником у CfA, сказав: «Хороший аспект цієї роботи полягає в тому, що вона показує відповідність між передбаченнями теоретичної моделі та реальними даними».
«Десять років тому найменші галактики в околиці Молочного Шляху звернули на себе увагу. З підвищенням чутливості поточних і майбутніх оглядів галактик виявлено низку крихітних галактик, що дозволило нам протестувати теоретичні моделі в нових режимах».
Доктор Дейсон, науковий співробітник з ICC, сказав: «Це гарний приклад того, як спостереження крихітних карликових галактик, що містяться біля Молочного Шляху, можна використати для вивчення раннього Всесвіту».
За інф. з сайту www.cfa.harvard.edu підготував Іван Крячко
