За последние десятилетия были предприняты различные усилия по наблюдению далеких галактик, для которых характерны электромагнитные излучения, которые сильно смещаются в красную область (смещаются в сторону более длинных волн) перед тем, как достичь Земли. До сих пор наши знания о ранних галактиках в основном основывались на наблюдениях с помощью космического телескопа Хаббла (HST) и больших наземных телескопов, которые исследуют их ультрафиолетовое (УФ) излучение. Однако недавно астрономы начали использовать уникальные возможности телескопа Атакама с большой миллиметровой / субмиллиметровой решеткой (ALMA) для изучения далеких галактик на субмиллиметровых волнах. Это может быть особенно полезно для изучения пылевых галактик, пропущенных в обзорах HST из-за поглощения пылью УФ-излучения.
Поскольку ALMA ведет наблюдения в субмиллиметровом диапазоне длин волн, он может обнаруживать эти галактики, вместо этого наблюдая выбросы пыли.
В продолжающейся большой программе REBELS (Обзор ярких эмиссионных линий эпохи реионизации) астрономы используют ALMA для наблюдения за эмиссией 40 целевых галактик на космическом рассвете. Используя этот набор данных, они недавно обнаружили, что области вокруг некоторых из этих галактик содержат больше, чем кажется на первый взгляд.
Анализируя данные наблюдений двух галактик REBELS, Dr. Ёсинобу Фудамото из Научно-исследовательского института науки и техники Университета Васэда, Япония, и Национальной астрономической обсерватории Японии (NAOJ), заметил сильное излучение пыли и однократно ионизированного углерода в местах, существенно смещенных от первоначальных целей.
К его удивлению, даже высокочувствительное оборудование, такое как HST, не могло обнаружить УФ-излучение из этих мест. Чтобы понять эти загадочные сигналы, Фудамото и его коллеги исследовали вопрос дальше.
В своей последней статье, опубликованной в Nature, они представили тщательный анализ, показывающий, что эти неожиданные выбросы исходили от двух ранее неизвестных галактик, расположенных рядом с двумя исходными целями REBELS.
Эти галактики не видны в УФ или видимом диапазоне длин волн, так как они почти полностью закрыты космической пылью. Одна из них представляет собой самую далекую, закрытую пылью галактику, обнаруженную до сих пор.
Что самое удивительное в этом счастливом открытии, так это то, что недавно открытые галактики, образовавшиеся более 13 миллиардов лет назад, совсем не странны по сравнению с типичными галактиками той же эпохи. «Эти новые галактики были упущены не потому, что они чрезвычайно редки, а только потому, что они полностью закрыты пылью», – объясняет Фудамото. Однако такие «пыльные» галактики редко можно найти в ранний период существования Вселенной (менее чем через 1 миллиард лет после Большого взрыва), что позволяет предположить, что текущая перепись раннего образования галактик, скорее всего, неполна и потребует более глубоких исследований. , слепые опросы. «Возможно, что мы упускаем до одной из каждых пяти галактик в ранней Вселенной», – добавляет Фудамото.
Исследователи ожидают, что беспрецедентные возможности космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST) и его сильная синергия с ALMA приведут к значительному прогрессу в этой области в ближайшие годы. «Завершение нашей переписи ранних галактик с отсутствующими в настоящее время затененными пылью галактиками, подобными тем, которые мы нашли на этот раз, будет одной из основных целей обзоров JWST и ALMA в ближайшем будущем», – заявляет Паскаль Оеш из Женевского университета.
В целом, это исследование представляет собой важный шаг в раскрытии того, когда самые первые галактики начали формироваться в ранней Вселенной, что, в свою очередь, поможет нам понять, где мы находимся сегодня.