Международная группа астрономов оценила расстояние, отделяющее нас от чрезвычайно яркого источника HDF 850.1, найденного в 1998 году.
Расшифровать обозначение источника не трудно. Буквенная часть указывает на то, что его обнаружили в небольшой области Hubble Deep Field в созвездии Большой Медведицы, исследованной «Хабблом» и содержащей тысячи галактик, многие из которых считаются молодыми и чрезвычайно удалёнными. Цифровая же часть определяет длину волны, на которой был выделен HDF 850.1, и даёт понять, что он оказался самым заметным на 850-микронной карте Hubble Deep Field, чувствительной к излучению пыли.
Несмотря на все усилия исследователей, за прошедшие десять с лишним лет никто так и не сумел определить, на каком именно удалении от Земли находится HDF 850.1. Пытаясь решить эту задачу, авторы провели наблюдения на радиоинтерферометре IRAM Plateau de Bure на длине волны в 3 мм — и наконец-то обнаружили две линии моноксида углерода, по расположению которых было рассчитано красное смещение z = 5,183. Проверить полученное значение помог тот же интерферометр, зарегистрировавший ещё и линию ионизованного углерода.
Указанная величина z превышает все существовавшие ранее грубые оценки красного смещения HDF 850.1. Получается, этот источник — молодую галактику с мощной вспышкой звездообразования — мы видим таким, каким он было всего через 1,1 млрд лет после Большого взрыва.
Обработав собранные данные, учёные также вычислили динамическую массу объекта (~1,3•1011 солнечной), значительная часть которой приходится на молекулярный газ, и скорость образования звёзд (850 солнечных масс в год). Как видим, в галактике сложились прекрасные условия для быстрого формирования новых светил, и уже через несколько сотен миллионов лет численность её звёздного населения будет довольно внушительной.
Распределение галактик, находящихся рядом с HDF 850.1, по величине красного смещения. Легко заметить, что в области z ≈ 5,2 число обнаруженных галактик резко возрастает. Синим обозначен квазар, красное смещение которого (5,186) лишь в третьем знаке после запятой отличается от значения, рассчитанного для HDF 850.1. (Иллюстрация из журнала Nature.)
Пространственное распределение галактик с z от 5,183 до 5,213. Красным отмечена галактика HDF 850.1, синим — квазар. На рисунке также обозначены границы участка Hubble Deep Field и охватывающего его намного более крупного поля наблюдений GOODS-North. (Иллюстрация из журнала Nature.)
В окрестностях HDF 850.1, что интересно, находится ещё несколько источников, которые имеют практически одинаковые красные смещения. Поскольку речь идёт о значениях z, превышающих 5, этот участок с повышенной плотностью расположения галактик попадает в группу наиболее удалённых из известных. О его «конкурентах», протоскоплениях на z ~ 5,3 и 6, мы уже рассказывали.
Отчёт об исследовании HDF 850.1 опубликован в журнале Nature; препринт статьи можно загрузить отсюда.
