Свет первых "фейерверков" во Вселенной

Фото: NASA/JPL-Caltech/GSFC

Новый взгляд на первое свечение во Вселенной с помощью телескопа Spitzer

Астрономы считают, что они измерили свет первых объектов во Вселенной с наибольшей на сегодняшний день точностью. Они использовали инфракрасный космический телескоп Spitzer и следили за двумя небольшими участками неба более 400 часов подряд. Объектами должны были стать либо массивные звезды, либо прожорливые черные дыры.

Какими были первые объекты, которые образовались во Вселенной, когда закончилась её «темная эпоха»?

Ответить на этот вопрос пока невозможно, но недавние исследования, проведённые инфракрасным космическим телескопом Spitzer (НАСА), показали, что эти объекты были, вероятно, очень многочисленными и с высокой скоростью сожгли свое ядерное топливо. Телескопу Spitzer тоже не удалось обнаружить ни одного объекта, зародившегося в первые дни Вселенной, но он зарегистрировал инфракрасное свечение, которое могло от них исходить.

"Эти объекты должны были очень яркие", - считает Александр "Саша" Кашлински (Alexander "Sasha" Kashlinsky) из Центра космических полетов Годдарда (НАСА), автор статьи о исследовании телескопа Spitzer, вышедшей в The Astrophysical Journal. "Мы пока не можем сразу исключить, что свет исходит из каких-то таинственных источников ближайшей вселенной, но более вероятно, что нам удалось заглянуть в очень раннюю эпоху. Spitzer готовит почву для наблюдений с помощью James Webb Space Telescope, который нам скажет, где эти объекты, и что это".

Телескоп Spitzer

Впервые Spitzer наткнулся ещё в 2005 году на характерное далёкое свечение, названное космическим инфракрасным фоном. Через два года космический телескоп снова снял это таинственное излучение. Миссию Spitzer продлили, и в этой фазе возможны ещё более детальные исследования малых областей неба. Кашлински и его команда смогли, таким образом, с помощью Spitzer наблюдать два небольших участка, каждый в течение более 400 часов.

Из полученного изображения астрономы затем удалили излучение всех известных звезд и галактик. В результате получился не черный участок неба, а слабый образец свечения, который показал многие свойства космического инфракрасного фона. Так в структуре оказались определенные области, которые выглядели, как скопления очень далеких объектов.

Кашлински сравнивает такие наблюдения с попыткой следить из Лос-Анджелеса за большим фейерверком в Нью-Йорке. Первое, что нужно будет сделать, это удалить все огни, расположенные между двумя городами, и, наконец, яркие огни самого Нью-Йорка. Получится очень расплывчатая карта распределения света фейерверков, на которой не видно отдельных его деталей. "Свет первого фейерверка во Вселенной и показывает нам, - сказал Кашлински, - что эти источники с большой скоростью сожгли свое ядерное топливо".

Этот снимок показывает полосу в небе, снятую космическим телескопом Spitzer в инфракрасном диапазоне (см. вверху) в созвездии Волопаса. В нижней части были удалены все известные звезды и галактики и оставшийся свет усилен так, что стало видно космический инфракрасный фон Фото: NASA/JPL-Caltech/GSFC

По словам астрономов, вселенная была создана в момент так называемого Большого Взрыва 13,7 млрд. лет назад. Около 500 миллионов лет спустя образовались первые звезды, галактики и черные дыры. Свет, который обнаружил Spitzer, мог идти к нам много миллиардов лет. Когда он начал свой путь, - это был свет в видимой области электромагнитного спектра и даже ультрафиолетового излучения. Расширение Вселенной растянуло его в более длинные инфракрасные волны, что и может наблюдать сейчас Spitzer.

Благодаря новым наблюдениям удалось нанести на карту неба космический инфракрасный фон, равный примерно двум диаметрам полной Луны - намного большую область, чем раньше. Это позволило астрономам распознать даже более крупные структуры в этом светящемся фоне. Кроме того, такое свечение может быть обнаружено в других частях неба. Астрономы планируют, как пишет astronews.com, поиск инфракрасного фона и в других регионах.

"Это одна из причин, почему мы строим James Webb Space Telescope", - сказал Глен Вохлгрин (Glenn Wahlgren), руководитель программы НАСА в Вашингтоне. "Spitzer дает нам подсказки, James Webb будет в состоянии сказать нам, что действительно происходило в то время, когда возникали первые звезды".