Краткая, но невероятно яркая вспышка гамма-всплеска дала ученым редкую возможность изучить пару далеких галактик.
Съемка со вспышкой: Всплеск среди галактик
Гамма-всплеск (виден в левой части иллюстрации, как яркое пятно, от которого расходятся диагональные лучи) «подсвечивает» пару галактик: взгляд художника

Уникальное наблюдение, проведенное с помощью расположенного в Чили европейского телескопа VLT, принесло интересный сюрприз: обе галактики, относящиеся к раннему периоду существования Вселенной, оказались исключительно богаты «металлами», элементами тяжелее водорода и гелия, намного богаче, чем даже Солнце. Вдобавок, они находятся в процессе слияния друг с другом — подобные события должны стимулировать появление новых звезд и, возможно, гамма-всплесков. Впрочем, расскажем обо всем по порядку.

Гамма-всплески считаются самыми мощными событиями в современной Вселенной. Они сопровождают гибель особо крупных звезд, масса которых может в сотни раз превышать массу Солнца, или слияния нейтронных звезд и черных дыр. Сегодня наблюдения этих колоссальных, но кратковременных вспышек начинают орбитальные телескопы, которые замечают первые признаки появления всплесков в гамма-лучах и определяют их положение в пространстве. Эти данные оперативно передаются крупным наземным обсерваториям, которые фиксируют «послесвечение» в видимом и инфракрасном диапазонах, которое может длиться уже целые часы, а то и дни.

Так вышло и на этот раз: всплеск GRB 090323 был замечен космическим гамма-телескопом Fermi. Вскоре к наблюдениям присоединился рентгеновский спутник Swift, а за ним — и наземные телескопы VLT. Было зафиксировано, как выброшенное всплеском излучение пронизало всю галактику, в которой он произошел, а затем и другую, расположенную по соседству. Обе они находятся примерно в 12 млрд световых годах от Земли — в столь древних галактиках наблюдать гамма-всплески доводится нечасто.

Неожиданная «подсветка» показала очень необычный состав древних галактик, совсем несвойственный подобным объектам. Считается, что молодая Вселенная состояла почти целиком из водорода, с небольшими количествами гелия. Все элементы тяжелее них стали продуктом термоядерных реакций в недрах звезд — и, следовательно, чем позднее появился объект, тем выше содержание этих элементов, его «металличность». Этот показатель даже используется для определения возраста далеких галактик и звезд, и никто не ожидал, что столь старые галактики могут иметь такие внушительные количества «металлов», большие, чем даже у нашего Солнца.

Авторы находки предполагают, что обнаруженные галактики формируют новые звезды с повышенной скоростью, а звезды, в свою очередь, быстро насыщают их тяжелыми элементами. Этот процесс может стимулироваться слиянием галактик, которые, действительно, находятся довольно близко друг к другу.

Примерно 12 млрд лет спустя — то есть, в наши дни — наблюдать такие галактики совсем непросто. Их звезды давно выработали все свое «топливо» и погасли, обратившись в темные карликовые звезды разных размеров и черные дыры. Сами галактики давно стали призраками, бледной тенью своей яркой и энергичной молодости, заглянуть в которую нам позволила чистая случайность с гамма-всплеском.

По пресс-релизу ESO