Неужели мы упускали половину Вселенной? «Скрытые галактики» — недостающее звено, которое может перевернуть наше знание о Вселенной?
Космическая обсерватория «Гершель», завершившая свою миссию более десяти лет назад, преподнесла сюрприз, способный перевернуть современную космологию. Анализ архивных данных, обработанных по новой методике, указывает на существование целой популяции ранее неизвестных галактик. Если гипотеза подтвердится, ученым придется пересмотреть фундаментальные модели формирования и распределения материи во Вселенной, а также объяснить давнюю загадку «потерянного» инфракрасного света.
Фантомное тепло: откуда берется лишняя энергия?
Астрономы давно заметили несоответствие в энергетическом балансе космоса. Около половины света от всех звезд поглощается межзвездной пылью, которая, нагреваясь, переизлучает его в инфракрасном диапазоне. Однако, когда ученые суммируют это переизлучение, цифры не сходятся. Часть энергии словно «проваливается» в никуда. Это указывает на существование скрытого источника тепла, работающего исключительно в инфракрасном спектре.
Метод «сверхдлинной выдержки»: как увидеть невидимое
Команда исследователей из STFC RAL Space и Имперского колледжа Лондона применила нестандартный подход к обработке данных телескопа «Гершель». Вместо анализа отдельных снимков они наложили друг на друга множество изображений одного и того же «темного» участка неба, который использовался для калибровки приборов. Этот метод, аналогичный фотографии с длинной выдержкой, позволил получить самое глубокое изображение Вселенной в дальнем инфракрасном диапазоне из когда-либо созданных. Чувствительность итогового снимка в пять раз превысила возможности одиночных наблюдений.
Статистика вместо прямого наблюдения
На полученном изображении обнаружилось настолько много тусклых пылевых галактик, что они начали сливаться в однородное размытое пятно. Ученым пришлось применить сложные статистические модели, чтобы «разделить» этот шум и понять, какие объекты его создают. Результат анализа оказался неожиданным: известные типы галактик не могли объяснить наблюдаемую картину. Моделирование показало, что для создания такого уровня размытости необходима дополнительная, ранее не учтенная популяция очень тусклых объектов.
Пересмотр космологии: что изменится
Существование скрытых галактик означает, что общее количество галактик во Вселенной может быть значительно больше, чем предполагается. Текущие теории, описывающие эволюцию космоса, не учитывают столь массовый «неучтенный» элемент. Более того, суммарное инфракрасное излучение этой гипотетической популяции идеально закрывает ту самую «брешь» в энергетическом бюджете Вселенной, о которой говорилось ранее. Это превращает разрозненные аномалии в стройную картину.
Доктор Крис Пирсон, ведущий автор исследования, подчеркивает, что оптические телескопы показывают лишь половину истории. Вторая половина, скрытая за пылью, доступна только в инфракрасном диапазоне, где и происходит основное звездообразование. Данные «Гершеля», который был пионером в этом направлении, остаются уникальными даже на фоне более нового телескопа «Джеймс Уэбб», работающего в иных спектральных диапазонах.
На данный момент открытие остается гипотезой. Для ее окончательного подтверждения потребуются новые наблюдения на разных длинах волн. Астрономы возлагают надежды на будущие миссии, специализирующиеся на дальнем инфракрасном диапазоне, в частности на проект PRIMA, предложенный НАСА. Архив «Гершеля» продолжает приносить сенсации спустя годы после завершения его работы, доказывая, что космос хранит еще множество тайн, способных изменить наше представление о мироздании.
