Английские астрономы, пользуясь крупнейшим чилийским радиотелескопом Atacama Large Millimeter Array (ALMA), увидели формирующиеся галактики, которые появились на заре Вселенной, в период первого миллиарда лет её существования. Раньше их изображения выглядели, как цветные точки — теперь же их портрет получился более детальным.

Через несколько миллионов лет после Большого Взрыва Вселенная была заполнена водородом. Сквозь этот туман невозможно было рассмотреть первые звёзды, которые собирались в первые галактики — поэтому настолько ранние объекты сегодня недоступны для наблюдения. Благодаря излучению, достаточно крупные объекты (звёзды, квазары, чёрные дыры, а затем галактики) постепенно рассеивали вселенский туман, и Вселенная начала становиться прозрачной для ультрафиолетового излучения.

Этот период учёные назвали эпохой реионизации. Она проходила во временном промежутке между 550 млн. лет и 800 млн. лет после Большого Взрыва.

Астрономы настраивали телескоп на восприятие свечения, излучаемого ионизированным углеродом, исходившим от облаков газа, внутри которых формировались звёзды и галактики. Целью исследования было изучить формирование первых галактик — не особенно ярких, ничем не примечательных, и одновременно самых распространённых объектов.

«Это на сегодняшний день самый удалённая от нас галактика, родившаяся менее миллиарда лет после Большого Взрыва, и испускающая подобное излучение,- поясняет Андреа Феррара, соавтор работы из Италии. — Эти наблюдения дают нам возможность проследить за формированием первых галактик. Мы впервые видим самые первые галактики не в виде мелких точек, а в виде объектов с различимой внутренней структурой».

На фотографиях видно, что сильнее всего излучает отнюдь не центр газового облака, а его край. По-видимому, это связано с тем, что внутри облака ввиду активного образования новых звёзд образовалась довольно агрессивная среда, рассеивавшая газ мощным излучением и взрывами сверхновых. А свечение исходит из относительно холодного углерода, собравшегося на краю облака.

Исследование позволяет построить довольно точные компьютерные модели формирования первых галактик и сравнить их с наблюдениями.

Телескоп Atacama Large Millimeter Array (Атакамская Большая Миллиметровая/субмиллиметровая Решётка, ALMA) заработал в прошлом году. Система состоит из 66 элементов, антенн, которые размещены на плато Чахнантор в пустыне Атакама, Чили. ALMA воспринимает спектр излучения с длиной волны миллиметр и меньше. Ранее радиотелескопы не отслеживали (за редкими исключениями) этот диапазон, но теперь ученые получили новый, мощный инструмент, способный, по выражению одного из участников проекта «прорубить окно во Вселенную».