Группа астрономов обнаружила ранее не известную популяцию «скрытых» галактик, которая может поставить под сомнение существующие модели эволюции галактик. Если это подтвердится, то эти галактики не только противоречат современным научным представлениям о развитии и распределении галактик, но и потенциально могут раскрыть энергетическую загадку, объяснив недостающее инфракрасное излучение в так называемом энергетическом бюджете Вселенной, что фактически дополнит наше понимание излучения энергии на более длинных волнах.
Исследователи из Совета по научным и технологическим объектам, Лаборатории Резерфорда Эпплтона и Имперского колледжа Лондона создали самое глубокое изображение Вселенной в дальнем инфракрасном диапазоне. Они использовали космический телескоп «Гершель», чтобы выявить возможные признаки скрытых галактик среди почти 2000 обнаруженных далёких галактик. Ведущий автор исследования доктор Крис Пирсон объяснил, что эта работа довела науку космической обсерватории «Гершель» до предела, потенциально открыв новую популяцию галактик, которые дают самый слабый наблюдаемый свет во Вселенной.
«Эта работа довела науку с помощью Herschel до абсолютного предела, исследуя то, что мы обычно не можем различить, и потенциально открывая совершенно новую популяцию галактик, которые вносят свой вклад в самый слабый свет, который мы можем наблюдать во Вселенной». — доктор Крис Пирсон из STFC RAL Space
Команда добилась этого прорыва, объединив 141 изображение, полученное с помощью прибора SPIRE на борту космической обсерватории «Гершель» Европейского космического агентства, которая работала с 2009 по 2013 год. Полученное изображение стало самым глубоким снимком неба в дальнем инфракрасном диапазоне, когда-либо полученным (в пять раз глубже, чем любое предыдущее отдельное наблюдение «Гершеля», и как минимум в два раза глубже, чем любой другой участок, наблюдаемый телескопом). Этот метод позволил астрономам выявить самые пыльные галактики, в которых преимущественно происходит формирование звёзд, а также проанализировать, как количество галактик меняется в зависимости от их яркости. Это позволило им рассчитать вклад каждой галактики в общий энергетический бюджет Вселенной.
Из-за невероятной глубины изображения галактики слились и стали неразличимы, что побудило аспиранта Массачусетского технологического института Томаса Варниша применить методы статистического анализа к наиболее размытым участкам. Он обнаружил возможные свидетельства существования ранее неизвестных тусклых галактик, скрытых за размытостью изображения, которые не удалось выявить с помощью обычного анализа. Если эти галактики подтвердятся, они поставят под сомнение все существующие модели численности и эволюции галактик.
Теперь необходимы дальнейшие исследования, чтобы подтвердить существование новой группы галактик с помощью телескопов, работающих в других диапазонах длин волн, и узнать больше об этих тусклых объектах. Доктор Пирсон отметил, что обычные телескопы раскрывают лишь половину истории Вселенной, поскольку большая часть звёздного света поглощается пылью и переизлучается в виде инфракрасного излучения. Хотя архивные данные космической обсерватории «Гершель» остаются ценными и спустя десять лет после завершения её миссии, доктор Клементс подчеркнул, что дальнейшие исследования с помощью миссии PRIMA (1,8-метровый инфракрасный телескоп, который рассматривается НАСА при поддержке британского консорциума) позволят восполнить пробелы в наблюдениях, которые существуют между существующими инструментами, и внести ясность в дискуссию.