Галактики на краю видимого Всесвіту

Підтвердженням вищесказаного є дані спостерігання далеких галактик (з червоними зсувами, скажімо, z> 1). Астрономічні спостереження показують, що властивості цих галактик характерні для дуже молодих зоряних систем, в яких щойно закінчився, ще триває або навіть ще тільки починається процес утворення більшості зірок. Особливо наочні дані отримані при вивченні “Хаббловском глибокого поля (Hubble Deep Field, HDF)” – містить тільки дуже далекі галактики невеликої ділянки неба у Великій Ведмедиці, сфотографованого Космічним телескопом ім. Хаббла в 1995 році; восени 1998 р була отримана фотографія “Південного Хаббловском глибокого поля” (рис. 3.2.1). Крім HST ці майданчики вивчалися і за допомогою інших приладів, зокрема, в інфрачервоному діапазоні.

Один з головних висновків, отриманих при вивченні HDF, полягає в тому, що середній темп зореутворення в далеких галактиках залежить від червоного зсуву (і, отже, від часу, витраченого світлом на проходження до нас): якщо в даний час за рік у середньому у Всесвіті утворюється приблизно одна зірка сонячної маси в обсязі 100 Мпк3 (у деяких із близьких галактик спостерігається і більш високий темп зореутворення, але це пояснюється взаємодією з галактиками по сусідству), то при 2 <z <3 середній темп зореутворення був приблизно в десять разів вище (рис. 3.2.2). Ймовірно, саме при цих червоних зсувах утворилася більшість зірок. Якби Всесвіт в цілому була незмінною, середній темп утворення зірок був би, очевидно, незмінним.

Морфологія галактик при великих червоних зсувах також була іншою: серед зоряних систем з великими z, що потрапили в HDF, значно підвищена частка неправильних, тоді як еліптичні галактики були в дефіциті.

Свідченням космічної еволюції є і зростання числа взаємодіючих галактик із збільшенням червоного зсуву, виявлений санкт-петербурзьким астрономом В.П. Решетниковим. Це явище, очевидно, пояснюється тим, що в минулому Всесвіт був щільніше, і галактики в середньому були ближче один до одного. До теперішнього часу галактики з великими червоними зсувами встигли зазнати численні злиття один з одним (особливо численні в ранні епохи життя Всесвіту, коли число галактик в еденице обсягу було значно вище, ніж зараз), “подорослішати” і перетворитися на звичайні зоряні системи типу Чумацького Шляху і галактик, розташованих поблизу. Цей факт є дуже важливим свідченням на користь теорії розширення Всесвіту, оскільки він наочно показує нам, що мільярди років тому Всесвіт була суттєво іншою, ніж зараз; вона була молодшою.

Як вже зазначалося в §2.6, за допомогою формули (2.6) можна показати, що галактики свідомо не можуть спостерігатися при червоних зсувах більше 30. Самі далекі галактики в оптичні телескопи просто не видно, тому при активному зореутворення виникає багато космічного пилу, що поглинає видимі промені. Однак цей пил нагрівається і перевипромінює електромагнітні хвилі в інфрачервоному діапазоні. Мабуть, саме випромінюванням нагрітої пилу в ультра-молодих (і тому ультра-далеких) галактиках пояснюється відкрите недавно фонове інфрачервоне випромінювання Всесвіту.

Посилання на основну публікацію