«Скрытые галактики» могут быть недостающим звеном в энергетическом балансе Вселенной

Астрономы заглянули в прошлое и обнаружили, что, похоже, существует популяция «скрытых» галактик, которые могут помочь раскрыть некоторые тайны Вселенной. Если их существование подтвердится, это «фактически разрушит текущие модели количества и эволюции галактик».

Эти галактики могут быть недостающим элементом головоломки, объясняющим генерацию энергии во Вселенной в инфракрасном диапазоне — каждая из них очень тусклая, но их совокупного излучения как раз хватает, чтобы энергетический баланс сошелся.

Возможные свидетельства существования таких галактик обнаружены на самом глубоком из когда-либо полученных изображений Вселенной в дальнем инфракрасном диапазоне. Оно составлено астрономами лаборатории Резерфорда-Эплтона (STFC RAL Space) и Имперского колледжа Лондона из 141 снимка, сделанного инструментом SPIRE космической обсерватории «Гершель», и содержит почти 2000 далеких галактик. Исследование опубликовано в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

«Эта работа вывела научные возможности телескопа "Гершель" на абсолютный предел, позволив заглянуть гораздо дальше того, что мы обычно можем различить, и потенциально обнаружить совершенно новую популяцию галактик, вносящих вклад в самое слабое излучение, которое мы наблюдаем во Вселенной», — заявил его ведущий автор Крис Пирсон из STFC RAL Space.

Комбинируя снятые «Гершелем» фото, исследователи сумели увидеть самые пыльные галактики, в которых рождается больше всего звезд, и оценили вклад каждой из них в общий энергетический баланс Вселенной. Однако изображение получилось настолько глубоким, а обнаруженных галактик — так много, что отдельные объекты стали сливаться, теряя различимость.

«Мы применили статистические методы, чтобы обойти проблему перенасыщенности, анализируя самые размытые части изображения для изучения и моделирования распределения галактик, которые невозможно различить по отдельности на исходном снимке, — рассказал аспирант Томас Варниш из Массачусетского технологического института, проходивший стажировку в RAL Space во время во время учебы в Имперском колледже Лондона. — Мы обнаружили возможные свидетельства существования совершенно новой, неизвестной популяции тусклых галактик, скрытых в размытости изображения — настолько слабых, что их нельзя было выявить стандартными методами в первоначальном анализе. Если это подтвердится, эта новая популяция полностью перевернет все наши текущие модели количества и эволюции галактик».

Теперь исследователи надеются найти подтверждения существование этой потенциально новой группы галактик с помощью телескопов, работающих на других длинах волн.

«Когда мы смотрим на звездный свет через обычные телескопы, мы видим лишь половину истории нашей Вселенной — другая половина скрыта за пылевыми облаками. Фактически, примерно половина энергии Вселенной исходит от звездного света, поглощенного пылью и переизлученного в виде более холодного инфракрасного излучения. Чтобы полностью понять эволюцию Вселенной, нам нужно наблюдать небо как в оптическом, так и в инфракрасном диапазоне», — пояснил Пирсон.

«Гершель» работал с 2009 по 2013 год, для калибровки снимая один и тот же участок «темного неба» примерно раз в месяц. Ему на смену пришел «Джеймс Уэбб», а в перспективе планируется (предварительное решение о финансировании принято) запуск миссии PRIMA (Probe far-Infrared Mission for Astrophysics), на которую астрофизики возлагают большие надежды.