«Хаббл» запечатлел 12 «копий» далекой галактики Sunburst Arc на небе

Астрономы при помощи космического телескопа НАСА/ЕКА Hubble («Хаббл») наблюдали галактику, расположенную в далекой части Вселенной, которая предстает перед нами на ночном небе в виде 12 копий. Этот уникальный вид, обусловленный мощным гравитационным линзированием, поможет астрономам получить более глубокое понимание периода эволюции Вселенной, известного как Эпоха реионизации.

Этот новый снимок, сделанный при помощи обсерватории Hubble, демонстрирует астрономический объект, изображение которого многократно повторяется на небе под влиянием мощного гравитационного линзирования. Эта галактика, называемая Sunburst Arc, находится на расстоянии примерно 11 миллиардов световых лет от Земли, а ее изображение было линзировано и размножено массивным скоплением галактик, находящимся на расстоянии 4,6 миллиарда световых лет от нас.

Масса скопления галактик достаточно велика, чтобы изменить траекторию и увеличить яркость света, идущего от более удаленной галактики, находящейся за этим скоплением галактик. Этот процесс ведет не только к искажению траектории света, идущего со стороны далекого объекта, но и к появлению нескольких копий исходного изображения линзированной галактики.

В случае галактики Sunburst Arc линзирующий эффект обусловил появление по крайней мере 12 изображений галактики, распределенных вдоль четырех наиболее крупных дуг. Три из этих дуг наблюдаются в правой верхней части снимка, в то время как одна противолежащая по отношению к ним дуга видна слева внизу – частично невидимая для нас из-за яркой звезды, лежащей на переднем плане в нашей Галактике.

«Хаббл» использует эти космические «увеличительные стекла» для изучения объектов, которые в случае отсутствия линзирования были бы недостаточно яркими и крупными даже для сверхчувствительных инструментов телескопа. Галактика Sunburst Arc не является исключением, несмотря на то, что она является одной из самых ярких гравитационно линзированных галактик, известных ученым.

Наблюдения, проведенные при помощи обсерватории Hubble, показали, что галактика Sunburst Arc является аналогом галактик, которые существовали в более ранний период истории Вселенной: период, известный как Эпоха реионизации. Эта эра, начавшаяся всего лишь через 150 миллионов лет после Большого взрыва и приведшая к ионизации значительной доли нейтральных атомов, сделала Вселенную прозрачной для света. Считается, что ионизация происходила под действием света первых галактик, однако ученые до сих пор не до конца понимают, как излучение из этих галактик могло проникнуть настолько глубоко в межгалактическое пространство, поскольку в местной Вселенной источниками такого мощного ионизирующего излучения являются лишь единицы из числа галактик. Наблюдения галактики Sunburst Arc позволили астрономам подтвердить давно предложенный теоретический механизм, согласно которому наиболее высокоэнергетические фотоны способны покидать пределы галактики, двигаясь по узким каналам, проходящим сквозь нейтральную газовую среду межгалактического пространства. Этот механизм не может служить основным механизмом реионизации Вселенной, однако он определенно сыграл значительную роль в этом процессе, указывают авторы исследования.

Работа опубликована в журнале Science; главный автор Т.Е. Ривера-Торсен (T.E. Rivera-Thorsen).