Астрономы открыли две гигантские галактики, существовавшие еще в юной Вселенной и окруженные целым "океаном" темной материи, чья масса в триллионы раз превышает вес Солнца, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.
"Мы привыкли считать, что во времена юности Вселенной ее населяло множество небольших галактик, которые постепенно ионизировали межгалактическую среду и делали ее прозрачной для света и других форм излучения. Последние снимки с ALMA помогли выяснить, что это не так, и еще раз сдвинуть назад то время, когда во Вселенной возникли первые реально крупные галактики", — заявил Дэниел Марроун (Daniel Marrone) из университета Аризоны в Тусоне (США).
Первые галактики, как считают ученые, появились в результате прямого гравитационного коллапса гигантских облаков газа, которые возникли в пустоте Вселенной из-за небольших неравномерностей в распределении материи, порожденных гравитационным "эхом" процесса сверхбыстрого расширения Вселенной после Большого Взрыва.
Часть этих облаков превратились в одиночные галактики, а другие, более крупные, стали родоначальниками десятков и сотен "звездных мегаполисов", объединенных в скопления и суперскопления. Еще в конце прошлого века астрономы-теоретики предположили, что первые галактики, возникшие в первый миллиард лет существования Вселенной, должны были отличаться небольшими размерами и массой.
В последние годы, как отмечает Марроун, эти теории стали подвергать сомнению – "Хаббл", ALMA и другие мощнейшие телескопы постоянно открывают все более древние и крупные галактики, существовавшие практически в то же время, когда возникли первые звезды, а Вселенная стала полностью прозрачной и доступной для наблюдений.
Марроун и его коллеги случайно открыли пару гигантских галактик, в принципе не укладывающихся в эти теории, когда изучали звезды и другие источники света, за которыми наблюдает инфракрасный телескоп SPT на Южном полюсе. Его главная цель – поиск искажений в микроволновом "эхе" Большого Взрыва, возникающих из-за его взаимодействия с крупными скоплениями галактик.
Каждый раз, когда SPT находит достаточно крупные скопления, астрономы измеряют расстояние до них при помощи микроволнового телескопа ALMA, способного следить за движением даже самых холодных молекул. Во время одного из подобных рутинных замеров Марроун и его коллеги обнаружили, что у скопления SPT0311−58, найденного SPT в созвездии Часов и расположенного на огромном расстоянии от Земли, на самом деле гигантские размеры.
Как показывают расчеты, астрономы видят это скопление в том состоянии, в котором оно находилось 13 миллиардов лет назад, примерно через 780 миллионов лет после Большого Взрыва. Скопление состоит из двух крупных галактик, сопоставимых по размерам с Млечным Путем. Каждая из них тяжелее Солнца в 40 и 270 миллиардов раз. Заметная часть этой массы, как отмечают ученые, приходится на звездную пыль, в наличии которой в ранних галактиках астрономы раньше сомневались.
Тесное соседство этих галактик и высокая скорость движения потоков газа, в свою очередь, говорит о том, что их окружает своеобразный "океан" темной материи, не дающий звездам и другим скоплениям материи "сбежать" из SPT0311−58. Его масса, по словам Марроуна, как минимум в триллион раз больше, чем у Солнца, и это самые консервативные оценки.
Как отмечают ученые, подобные значения превышают максимальную массу для "бубликов" темной материи, окружающих все известные галактики. Марроун и его коллеги надеются, что открытие других объектов подобных размеров поможет выяснить, является ли SPT0311−58 исключением из правил или типичным обитателем юной Вселенной.
По информации https://ria.ru/science/20171207/1510408206.html
Обозрение "Terra & Comp".
