Ранняя Вселенная более пуста, чем считали ученые

Количество галактик ранней Вселенной может оказаться гораздо меньшим, чем предполагалось, так как на каждую очень яркую, видимую нами галактику приходится только около десяти более тусклых. Это установили астрономы с помощью компьютерного моделирования.

Предыдущие гипотезы исходили из того, что ранних галактик, которых мы просто не находим из-за слабых телескопов, было в 100-1000 раз больше. Пока мы видим дальней Вселенной только яркие галактики, а сколько их существует, ученые не знают.

Благодаря постоянно совершенствующимся телескопам астрономы проникают взглядом всё глубже - вплоть до времени самых первых звезд и галактик. Но даже острое зрение космического телескопа "Хаббл" может отслеживать только самые яркие и крупные из этой ранней популяции. Астрономы лишь предполагают число слабо светящихся галактик в далеких регионах Вселенной.

"Предыдущие оценки исходили из того, что количество тусклых галактик в ранней Вселенной в 100-1000 раз больше, чем число немногих ярких звездных скоплений, которые мы можем видеть с помощью телескопа Хаббл".
Брайан О'Ши (Brian O'Shea), ведущий автор работы, Университет штата Мичиган

Чтобы проверить это, исследователи разработали компьютерную модель, которая реконструирует эволюцию ранней Вселенной и распределение галактик. Для имитации взаимодействия гравитации и излучения тысяч галактик им понадобился один из самых мощных суперкомпьютеров в мире - Blue Waters, принадлежащий Национальному научному фонду США.

Фото: © NASA/CXC/STSci/DSS/Magellan

Результат моделирования больших и ярких галактик совпал с наблюдениями "Хаббла" и других исследований. Число же тусклых росло вовсе не в геометрической прогрессии, как предполагалось: их кривая не поднималась, а опускалась.

"Наше исследование показывает, что там может быть гораздо меньше слабо светящихся галактик, чем считалось ранее".
Брайан О'Ши

Следовательно, на каждую яркую галактику, которую мы видим в дальней Вселенной, приходятся не тысячи тусклых, а примерно около десяти.

Насколько астрономы правы, может выясниться в 2018 году, когда запустят Космический телескоп "Джеймса Вебба". Его усовершенствованная оптика с 6,5 метровым зеркалом позволит заглянуть еще дальше в Пространство, чем это удается "Хабблу", и обнаружить даже слабые объекты.

Однако результаты моделирования могут быть и тогда полезны, так как очень зоркий телескоп "Вебба" видит лишь небольшую часть Пространства. А компьютерные модели распределения галактик помогают понять, заполнено это место или пустое.

"Глубокое понимание, основанное на теории, может быть необходимо, чтобы правильно интерпретировать результаты таких наблюдений".
Брайан О'Ши

Источник: iopscience.iop.org