Точна природа галактики HD-1 – найвіддаленішого з усіх виявлених астрономічних об’єктів – поки що є невідомою. Проте вчені вважають, що вона може бути місцем народження найстаріших зірок Всесвіту.

HD-1 знаходиться на відстані близько 13,5 мільярда світлових років від нас – це на 100 мільйонів світлових років більше, ніж попередня галактика-рекордсмен GN-z11. Про відкриття вчені повідомили у виданні The Astrophysical Journal; у супровідній статті, опублікованій у Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters, автори дослідження розмірковують про те, чим насправді є об’єкт.

Рекордна відстань, беззаперечно, ускладнює докладне вивчення HD-1. Проте одна з небагатьох доступних вченим подробиць про галактику – її надзвичайно висока яскравість в ультрафіолетовому діапазоні – підштовхнула їх на крок ближче до розгадки її природи. За словами співавтора роботи Фабіо Пакуччі, це знак того, що «там відбуваються – чи, вірніше, відбувалися мільярди років тому – якісь високоенергійні процеси».

Першою гіпотезою астрономів було те, що HD-1 – звичайна галактика зі спалахом зореутворення. Однак розрахунки показали, що яскравість, яку спостерігали вчені, вимагала б утворення понад 100 зірок щороку – в 10 разів більше за звичайну кількість для галактик такого типу. Тоді було зроблено припущення, що всередині HD-1 формуються не зовсім звичайні світила.

Найперші зірки, що сформувалися у Всесвіті, були масивнішими і яскравішими за сучасні. Якщо припустити, що зірки всередині HD-1 належать саме до цього типу, так званих «зірок третього населення», властивості цієї галактики стають набагато зрозумілішими. До того ж такі зірки виробляють більше ультрафіолетового випромінювання, ніж звичайні, що пояснило б високу яскравість HD-1 у цьому діапазоні.

Згідно з другим припущенням науковців, нова галактика є квазаром з надмасивною чорною дірою в центрі. У такому разі її яскравість пояснюється випромінюванням високоенергійних фотонів з акреційного диска чорної діри. Якщо цю гіпотезу вдасться підтвердити, то ця чорна діра стане найстаршою з усіх відомих.

Червоний зсув, що спостерігається у HD-1 – найвищий серед квазарів із відривом майже вдвічі.

Аві Лоеб, співавтор другої статті

Для того, щоб виявити HD-1 знадобилося понад 1200 годин роботи телескопів Subaru, VISTA, UKIRT та космічного телескопа Spitzer; наступні спостереження за допомогою інструментів радіообсерваторії ALMA допомогли підтвердити відстань до галактики.

Було дуже важко знайти HD-1 серед більш як 700 тисяч інших об’єктів. Її червоний колір на диво точно збігався з таким, якого ми очікували від галактики за 13,5 мільярда світлових років від нас.

Юіті Харікане, головний автор першої статті

Для подальших досліджень команда планує використати телескоп ім. Джеймса Вебба. Отримані дані допоможуть ще раз уточнити відстань до об’єкта, а також визначити, яка гіпотеза про природу галактики є правильною.

Джерело