GN-z11 – самая далёкая галактика

GN-z11 – галактика в созвездии Большая Медведица настолько удалена, что считается самым удаленным от нас объектом. Она находится на границе видимой Вселенной на расстоянии 13,4 миллиарда световых лет или 134 нониллиона км (это 134 с 30 нулями) от Земли. Это означает, что свет, который мы видим от нее, ушел 13,4 миллиарда лет назад. По расчетам, галактика образовалась через 400 миллионов лет после Большого взрыва. Это небольшая галактика, которая имеет диаметр 4000 световых года. Она в 100 раз менее массивная, чем галактика Млечный Путь.

История обнаружения GN-z11

Галактика GN-z11 была первоначально замечена космическим телескопом Хаббла в 2016 году. Команда астрономов использовали телескоп Keck I на Гавайях, чтобы подтвердить ее возраст и расстояние. На момент её открытия ученые подсчитали, что она находился на расстоянии 13,4 миллиарда световых лет. Спектроскопические наблюдения показывают, что галактика находится еще дальше, чем первоначально предполагалось, прямо на пределе расстояния, которое может наблюдать Хаббл.

Астрономы измеряют расстояние до галактики, определяя ее красное смещение, которое является измерением того, как быстро она удаляется от Земли. Поскольку Вселенная расширяется, каждый объект в небе, который не связан гравитацией с нашей галактикой, удаляется от нас. В этом случае, свет этих объектов растягивается на более длинные и, следовательно, более красные длины волн. Чем дальше галактика, тем больше красное смещение.

Определение расстояния от нас

Чтобы определить, как далеко GN-z11 находится от Земли, были изучены её спектральные особенности, поскольку изучение наблюдений, сделанных космическим телескопом Хаббла, было ограниченным.

Ученые использовали более современный наземный спектрограф, инструмент для измерения эмиссионных линий, называемому MOSFIRE, который установлен на телескопе Keck I на Гавайях. Был проанализирован ультрафиолетовый свет, так как именно в этой области электромагнитного спектра ожидалось найти красные химические сигнатуры. 

Используя спектроскопические наблюдения в ближнем инфракрасном диапазоне исследователи обнаружили, что красное смещение GN-z11 равно z = 10,957. Это позволило сделать гораздо точную оценку расстояния, чем это было возможно из предыдущих данных.

Несмотря на то, что эта галактика находится очень далеко, астрономы надеются, что она содержит информацию, которую мы можем узнать о нашей собственной галактике и Вселенной.

Мы узнали, что галактика была маленькой, но оживленной. Она рождала новые звезды с бешеной скоростью, главным образом потому, что у него все еще было огромное количество водорода и гелия — сырья для создания звезд.

Несмотря на свою молодость, некоторые из её звезд уже погасли. Умирая, они засыпали галактику более тяжелыми элементами, созданными самими звездами. Это означает, что свет, который мы видим от GN-z11, исходит от звезд второго поколения – тех, которые включали элементы, произведенные первым поколением. Поэтому астрономы продолжают искать галактики, которые находятся еще дальше — населенные самыми первыми звездами.

Поскольку мы видим GN-z11 таким, каким он выглядел раньше, мы понятия не имеем, как он выглядит сегодня — и никогда не узнаем. Из-за продолжающегося расширения Вселенной она удаляется от нас так быстро, что свет, который она излучает в космос сегодня, не может двигаться достаточно быстро, чтобы достичь Земли. Так что когда-нибудь в будущем галактика GN-z11 просто исчезнет из виду и навсегда затеряется в далекой вселенной.