Телескоп VLT обнаружил древнейшие скопления звезд, называемые темными галактиками, по световому эху от излучения далекого квазара, возникшему при прохождении света через газовые скопления в обнаруженных галактиках.
Ученые считали, что самые первые галактики были скоплениями темного газа с редкими вкраплениями отдельных звезд, успевших сформироваться. Облака газа содержали крайне небольшие доли астрономических металлов - элементов тяжелее гелия и водорода и не обладали плотностью, достаточной для формирования звезд, то есть не могли сжиматься под действием гравитации и провоцировать термоядерную реакцию. Из-за того, что древние галактики слабо светятся, их очень трудно обнаружить.
Группа астрономов под руководством Себастьяно Канталупо из Института космологии имени Кавли в Кэмбридже обнаружила темную галактику, изучая свет от далекого квазара HE 0109-3518, расположенного в созвездии Скульптора на расстоянии 10,9 миллиарда световых лет.
«Наш подход к проблеме обнаружения темных галактик довольно прост - подсветить ее ярким светом. В нашей работе мы пытались обнаружить флуоресценцию газа в таких галактиках в те моменты, когда он освещается ультрафиолетовыми лучами очень близкого и яркого квазара. В этом случае квазар подсвечивает галактику так же, как светится белая одежда под лучами ультрафиолетовых ламп в ночных клубах», - поясняет один из участников группы Саймон Лилли из швейцарской Высшей технической школы в Цюрихе.
Отраженный свет астрономы наблюдали с помощью телескопа VLT в чилийской обсерватории Параналь, он позволил выявить около сотни облаков газа вблизи квазара. Исследователи проанализировали их характеристики и отделили те скопления, которые подходили под определение древних. Замерив их объем и массу, они выяснили, что древние галактики были небольшими, прямо таки карликовыми – их масса равнялась примерно миллиарду масс Солнца, что в три тысячи раз меньше, чем наш Млечный путь. Звезды формировались в таких галактиках крайне медленно - одна звезда появлялась за 100 миллиардов лет.
«Наши наблюдения при помощи телескопа VLT предоставили убедительные свидетельства в пользу существования плотных и изолированных облаков газа. Эта работа является существенным шагом вперед в понимании темных фаз формирования галактик и того, откуда в них взялся газ», - считает Канталупо.