Астрофизики увидели таинственные темные галактики в ранней Вселенной за толстым слоем пыли
Не каждую галактику легко увидеть в телескоп. Многие из них скрыты за слоем пыли, пробиться через который не так то просто
Измерение скорости, с которой звезды рождаются в галактиках, является одним из фундаментальных способов, с помощью которых астрономы описывают свойства и эволюцию галактик. Для оценки этой так называемой скорости звездообразования используются различные методы, обычно зависящие от света, излучаемого либо звездами, либо веществом, которое освещается звездами.
Однако образующиеся звезды, в свою очередь, имеют тенденцию создавать частицы пыли, состоящие из тяжелых элементов, таких как углерод, кремний, кислород и железо. Пыль появляется в виде густых облаков в пространстве между звездами, полностью скрывая звезды от наших глаз.
Это затрудняет определение скорости звездообразования, особенно в молодых галактиках с «вспышками звездообразования», где пыль еще не успела рассеяться в регионах, где звезды образуются очень быстро. Когда пыль нагревается звездами, она начинает излучать длинноволновый инфракрасный свет, который, хотя и невидим для человеческого глаза, может быть обнаружен телескопами, предназначенными для наблюдения за этими длинами волн.
Невидимые галактики
Но в случае самых компактных, окутанных пылью звездных вспышек ученые видят только поверхность облаков. Такие галактики невидимы не только на «воспринимаемых человеком» оптических длинах волн, но и на длинах волн нижней части инфракрасного спектра, и даже космический телескоп Хаббл не может их разглядеть. Однако при помощи радиотелескопов астрофизики в новой статье смогли обнаружить скрывавшиеся от глаз ранние галактики, окутанные пылью.
Радио- и микроволновые наблюдения позволили астрономам измерить скорость звездообразования и температуру пыли. Исследование объясняет, почему эти галактики такие темные в оптическом и инфракрасном диапазоне: все из-за того, что пылевые облака толстые и плотные, благодаря чему оптический и ближний инфракрасный свет не может проходить сквозь них. Даже дальний инфракрасный свет частично поглощается ими.
«Наша модель учитывает тот факт, что инфракрасный свет не выходит непосредственно из центра пылевых облаков. Это показывает нам, что предыдущие оценки массы газа были завышены в 2-3 раза для компактных, пыльных, звездообразующих галактик ", — объясняет один из авторов работы Шуовен Джин.