Это самый старый объект, когда-либо обнаруженный LMT, говорит астрофизик Мин Юн из Университета Массачусетса в Амхерсте, и в настоящее время существует только один другой, немного более старый и более удаленный объект, подобный этому известному.«Большой взрыв произошел 13,7 миллиарда лет назад, и теперь мы видим эту галактику, появившуюся 12,8 миллиарда лет назад, поэтому она формировалась в течение первого миллиарда лет после Большого взрыва», — отмечает он. «Увидеть объект в течение первого миллиарда лет примечательно, потому что Вселенная была полностью ионизирована, то есть она была слишком горячей и слишком однородной, чтобы образовать что-либо в течение первых 400 миллионов лет.
Таким образом, наше лучшее предположение состоит в том, что первые звезды и галактики и все черные дыры образовались в течение первых полумиллиарда — одного миллиарда лет. Этот новый объект очень близок к тому, чтобы стать одной из первых галактик, когда-либо сформировавшихся ».Он добавляет: «Этот результат не является неожиданностью, потому что LMT был создан для этого, но мы очень взволнованы.
Эти очень далекие объекты с большим красным смещением представляют собой класс мифических зверей в астрофизике. Мы всегда знали, что есть некоторые из них. они невероятно большие и яркие, но они невидимы в видимом спектре света, потому что они настолько скрыты толстыми пылевыми облаками, которые окружают их молодые звезды. Как это ни парадоксально, наиболее плодовитые галактики звездообразования и, следовательно, самые яркие, также являются их труднее всего изучать с помощью традиционных оптических телескопов, таких как космический телескоп Хаббла, потому что они в наибольшей степени закрыты пылью ».«Определение чрезвычайно высокого красного смещения этого объекта с помощью миллиметровых волн является важным результатом работы LMT, который может видеть сквозь пыль в радио- и миллиметровых длинах волн», — отмечает он. «Его способность изучать эти очень далекие объекты — одна из его самых выдающихся способностей, почти уникальных в мире».Новый объект был впервые обнаружен астрономами с помощью космического телескопа Herschel, но для таких далеких объектов этот инструмент может делать только «очень размытые изображения, которые почти не дают информации», — отмечает Юн.
Поэтому астрономы Herschel передали свою информацию директору LMT Дэвиду Хьюзу, зная, что новый инструмент в Мексике — лучший в мире инструмент, подтверждающий это. В то время аспирант Хьюза, Хорхе Завала, ныне доктор наук в Техасском университете, является первым автором новой статьи.LMT, расположенный на вершине потухшего вулкана высотой 15000 футов в центральном мексиканском штате Пуэбла, начал собирать свой первый свет в 2011 году в виде 32-метрового радиотелескопа миллиметрового диапазона.
С тех пор он был доведен до 50-метрового (164-футового) диаметра, и, когда он будет полностью введен в эксплуатацию этой зимой, он станет самым большим и наиболее чувствительным прибором с одной апертурой в своем роде в мире. Ожидается, что он будет в авангарде новых открытий самых старых и самых далеких объектов во Вселенной.Юн, один из мировых экспертов по анализу данных с таких объектов, объясняет: «Мы можем определить, что этот объект очень удален, путем измерения его красного смещения, которое является мерой скорости расширения Вселенной. Более удаленные объекты имеют большее красное смещение. . Чтобы измерить красное смещение, вы используете спектральную линию атомов или молекул, каждая из которых имеет узнаваемую дискретную подпись или отпечаток пальца.
Исторически мы измеряли это в видимом свете, но потому что вы не можете видеть эти очень старые далекие пыльные объекты в видимом свете. ты должен сделать что-то еще ".В миллиметровом диапазоне одной из наиболее распространенных и легко обнаруживаемых спектральных линий является линия окиси углерода (CO), для отслеживания которой был разработан LMT, отмечает он. Для независимого подтверждения большого красного смещения, которое они наблюдали, Завала, Юн и его коллеги обратились за помощью к астрономам из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики, чтобы провести дополнительные наблюдения с помощью телескопа Смитсоновского субмиллиметрового массива на Мауна-Кеа, Гавайи. Эта триангуляция позволила исследователям создать более подробное изображение нового объекта, обозначенного как G09 83808, и подтвердить его красное смещение линией выбросов углерода.
Кроме того, говорит Юн, в этом исследовании задействовано явление, называемое гравитационным линзированием, которое увеличивает свет, проходящий вблизи массивных объектов, как это предсказывает общая теория относительности Эйнштейна. Он отмечает, что огромная галактика между наблюдателями на Земле и объектом G09 83808 действовала как гигантское увеличительное стекло и заставляла его выглядеть примерно в 10 раз ярче и ближе, чем есть на самом деле.По словам Юна, когда в ближайшие пару месяцев LMT будет полностью подключен к сети, его более высокое разрешение и более высокая чувствительность означают, что «мы можем найти действительно очень слабые объекты.
Они находятся на самом краю Вселенной, поэтому более высокое разрешение важно, потому что при плохом разрешении все выглядит смешанным, и вы не можете различить такие очень маленькие и тусклые, но чрезвычайно интересные объекты, как эта галактика ».«Теперь, возможно, их там целая куча, и мы не смогли их увидеть, но с LMT у нас есть возможность их увидеть. Может быть, они начнут появляться», — добавляет он. . «Мы находимся в области открытий. Каждый раз, когда я сокращаю один из этих наборов данных, я полон предвкушения.
Я всегда надеюсь, что эти вещи появятся. Вы должны быть безнадежным оптимистом, чтобы делать такую ??работу. , и на этот раз это полностью окупилось ".