Вчені знайшли ймовірну причину таємничого інфрачервоного світла в космосі

Астрономи давно вивчають різноманітні форми випромінювання, що наповнюють космічний простір, намагаючись розкрити його найглибші таємниці. Однією з таких загадок є незрозуміло інтенсивне тло далекого інфрачервоного світла, яке спостерігається у Всесвіті.

Відео дня

Існує припущення, що це світіння може бути спричинене величезною кількістю невидимих для нас галактик, які приховані від безпосереднього спостереження. Ці "приховані" галактики, якщо вони існують у такій значній кількості, можуть відігравати важливу роль у загальному енергетичному бюджеті Всесвіту.

Науковці завжди відчували, що в розумінні інфрачервоного фону Всесвіту існує певна "відсутня ланка", хоча і не могли точно визначити, що саме вона собою являє. Недавнє дослідження, засноване на детальному аналізі унікальних даних, отриманих європейською космічною обсерваторією "Гершель", дало вагомі підстави припускати існування цілої популяції таких прихованих галактик, повідомляє space.com.

Галактики самі по собі не є чимось несподіваним для астрономів – космос насичений світлом на різних довжинах хвиль. Проте, інтенсивність інфрачервоного компонента здається вищою, ніж можна пояснити випромінюванням усіх галактик, які ми можемо бачити у видимому світлі. Це наводить на думку, що у Всесвіті має існувати ще щось, що продукує це додаткове світіння.

Далеке інфрачервоне світло, що має більшу довжину хвилі, ніж та, яку здатен побачити навіть потужний космічний телескоп "Джеймс Вебб", випромінюється космічним пилом. Цей пил поглинає світло зірок і потім перевипромінює його на інших довжинах хвиль.

Космічний пил утворюється в результаті життєвого циклу зірок: він конденсується навколо новонароджених світил, а потім утворюється у великих кількостях, коли зірки завершують своє існування. Чим активніше в галактиці відбувається процес зореутворення, тим швидшим є цей цикл і тим більше пилу генерується. З часом пилу може накопичитися стільки, що він буквально "заховає" зірки в галактиці від нашого погляду у видимому діапазоні.

Саме ця обставина змусила астрономів замислитися над можливістю існування незліченної кількості галактик, які щільно оповиті пилом і, відповідно, невидимі для оптичних телескопів. Саме ці "приховані" галактики могли б створювати той надлишковий далекий інфрачервоний фон, який спостерігається у Всесвіті. Проблема, однак, полягала в тому, що досі ніхто не бачив цих гіпотетичних галактик – можливо, до цього часу.

За словами Кріса Пірсона, астронома з лабораторії Резерфорда Еплтона, космічний інфрачервоний фон можна уявити як мозаїку, в якій бракує певних фрагментів. Вчені завжди розуміли, що для повного розуміння цієї "головоломки" необхідний якийсь додатковий елемент, але його форма та природа залишалися невідомими.

Команда під керівництвом Пірсона використала архівні дані Космічної обсерваторії "Гершель", яка працювала до 2013 року і мала унікальну здатність спостерігати за Всесвітом у довгих хвилях далекого інфрачервоного світла. Пірсон, будучи членом оригінальної групи розробників інструментів "Гершеля", знав про деякі спостереження, які не були доступні широкому колу астрономів. Зокрема, один з основних інструментів, SPIRE, регулярно наводився на "темну ділянку" неба для калібрування.

Зібравши 141 зображення цієї "темної ділянки", отримані SPIRE, та поєднавши їх з даними космічного телескопа NASA "Спітцер", команда Пірсона створила найглибше далеко-інфрачервоне зображення космосу, яке коли-небудь було отримано. На цьому зображенні було ідентифіковано 1848 джерел далекого інфрачервоного випромінювання. Проте, особливість спостережень на довгих хвилях полягає в низькій роздільній здатності – ці джерела виглядають як аморфні плями, навіть з урахуванням великого дзеркала "Гершеля".

Ретельний статистичний аналіз дозволив припустити, що ці інфрачервоні плями є пиловими галактиками, в яких відбувається активне зореутворення, розташованими на різних відстанях від нас. Їхня тьмяність, ймовірно, свідчить про те, що це не масивні спіральні чи еліптичні галактики, а скоріше менші карликові галактики, які переживають свої перші інтенсивні спалахи зореутворення. Екстраполяція цих результатів на все небо вказує на існування величезної кількості таких маленьких, запилених галактик, які разом можуть формувати значну частину далекого інфрачервоного фону Всесвіту та його загального енергетичного бюджету.

Хоча ці галактики могли бути присутні на глибоких оптичних зображеннях, отриманих телескопами "Габбл" або "Джеймс Вебб", проблема полягає у встановленні зв'язку між тим, що видно на одній довжині хвилі, і тим, що видно на іншій, через різницю в роздільній здатності. Для повного підтвердження існування цієї популяції прихованих галактик необхідні додаткові дані, які, на жаль, "Гершель" вже не може надати. Проте, існують інші можливості, зокрема спостереження на субміліметрових радіохвилях за допомогою наземних телескопів або майбутні космічні місії, спеціалізовані на далекому інфрачервоному діапазоні. Якщо запропонована місія NASA PRIMA буде реалізована, її спектроскопічні можливості стануть ключовими для розкриття таємниць цих прихованих галактик.

Раніше OBOZ.UA повідомляв, що науковці виявили можливі ознаки життя на далекій планеті.

Підписуйтесь на канали OBOZ.UA в Telegram і Viber, щоб бути в курсі останніх подій.