La galaxia más lejana. galaxias distantes

La ciencia

Un objeto celeste recién descubierto compite por el título del objeto espacial observado más distante de nosotros en el universo, dijeron los astrónomos. Este objeto es una galaxia. MACS0647-JD, que se encuentra a 13.300 millones de años luz de la Tierra.

El universo mismo, según los científicos, tiene 13.700 millones de años, por lo que la luz de esta galaxia que podemos ver hoy es su luz desde el comienzo de la formación del cosmos.

Científicos observan objeto con telescopios espaciales de la NASA Hubble Y "Spitzer", así como estas observaciones fueron posibles con la ayuda de una "lupa" cósmica natural. Esta lente es en realidad un enorme cúmulo de galaxias, cuya gravedad combinada deforma el espacio-tiempo, produciendo el llamado lente gravitacional. Cuando la luz de una galaxia distante pasa a través de una lente de este tipo en su camino hacia la Tierra, se amplifica.

Así es como se ve una lente gravitacional:

“Lentes como esta pueden aumentar tanto la luz de un objeto que ningún telescopio hecho por humanos puede hacerlo., - Él habla marc cartero, un astrónomo de instituto cientifico Telescopio espacial en Baltimore. - Sin tal aumento, uno debe hacer un esfuerzo titánico para ver una galaxia tan distante".

La nueva galaxia distante es muy pequeña, mucho más pequeña que nuestra Vía Láctea. dijeron los científicos. Este objeto, a juzgar por la luz que nos ha llegado, es muy joven, nos llegó de una era en la que el Universo mismo estaba en su punto máximo. Etapa temprana de su desarrollo. Tenía solo 420 millones de años, que es el 3 por ciento de su edad actual.

Una pequeña galaxia tiene solo 600 años luz de ancho, pero como saben, la Vía Láctea es mucho más grande: 150 mil años luz de ancho. Los astrónomos creen que MACS0647-JD finalmente se fusionó con otras galaxias pequeñas para formar una más grande.

Fusión cósmica de galaxias

"Este objeto es posiblemente uno de los muchos bloques de construcción de una galaxia más grande, dicen los investigadores. - Durante los próximos 13.000 millones de años, podría pasar por decenas, cientos o incluso miles de fusiones con otras galaxias o sus fragmentos".

Los astrónomos continúan observando objetos aún más distantes a medida que mejoran sus técnicas e instrumentos de observación. El objeto anterior que ostentaba el título de la galaxia observable más distante era la galaxia SXDF-NB1006-2, que se encuentra a una distancia de 12.910 millones de años luz de la Tierra. Este objeto fue visto con telescopios. subaru Y "Kek" en Hawaii.

En el borde de la galaxia

el mas lejano objetos espaciales situado tan lejos de la Tierra que incluso años luz son una medida ridículamente pequeña de su lejanía. Por ejemplo, el cuerpo cósmico más cercano a nosotros, la Luna, se encuentra a solo 1,28 segundos luz de nosotros. ¿Cómo imaginar las distancias que un pulso de luz no puede superar en cientos de miles de años? Existe la opinión de que es incorrecto medir un espacio tan colosal con cantidades clásicas, por otro lado, no tenemos otras.

La estrella más lejana de nuestra Galaxia se encuentra en dirección a la constelación de Libra y se aleja de la Tierra a una distancia que la luz puede superar en 400 mil años. Está claro que esta estrella se encuentra cerca de la línea límite, en la llamada zona del halo galáctico. Después de todo, la distancia a esta estrella es aproximadamente 4 veces el diámetro de las extensiones imaginarias de nuestra Galaxia. (Diámetro Vía láctea estimado en unos 100.000 años luz).

más allá de la galaxia

Sorprende que la más lejana, bastante Lucero descubierto solo en nuestro tiempo, aunque se observó antes. Por razones incomprensibles, los astrónomos no prestaron mucha atención a la mota débilmente luminosa en el cielo estrellado y que difiere en la placa fotográfica. ¿Lo que sucede? La gente ve una estrella durante un cuarto de siglo y... no la nota. Más recientemente, astrónomos estadounidenses del Observatorio Lowell descubrieron otra de las estrellas más lejanas en los límites periféricos de nuestra Galaxia.

Esta estrella, ya atenuada por la "vejez", se puede buscar en el cielo en la ubicación de la constelación de Virgo, a una distancia de unos 160 mil años luz. Tales descubrimientos en partes oscuras (en el sentido literal y figurado de la palabra) de la Vía Láctea permiten realizar ajustes importantes para determinar los valores reales de la masa y el tamaño de nuestro sistema estelar en la dirección de su aumento significativo.

Sin embargo, incluso los más estrellas distantes en nuestra galaxia están relativamente cerca. lo más lejano de conocido por la ciencia los cuásares están más de 30 veces más lejos.

Un cuásar (cuásar en inglés - abreviatura de fuente de radio QUASi stellAR - "fuente de radio cuasi-estelar") es una clase de objetos extragalácticos caracterizados por una luminosidad muy alta y un tamaño angular tan pequeño que durante varios años después del descubrimiento no se podían distinguir de "fuentes puntuales" - estrellas.

No hace mucho tiempo, los astrónomos estadounidenses descubrieron tres cuásares, que se encuentran entre los objetos "más antiguos" del universo conocidos por la ciencia. Su distancia de nuestro planeta es de más de 13 mil millones de años luz. Las distancias a formaciones espaciales distantes se determinan utilizando el llamado "desplazamiento al rojo", un cambio en el espectro de emisión de objetos que se mueven rápidamente. Cuanto más lejos están de la Tierra, más rápido, de acuerdo con las modernas teorías cosmológicas, se alejan de nuestro planeta. El récord de distancia anterior se estableció en 2001. El corrimiento al rojo del quásar entonces descubierto se estimó en 6,28. La trinidad actual tiene compensaciones de 6.4, 6.2 y 6.1.

pasado oscuro

Los cuásares abiertos son solo un 5 por ciento "más jóvenes" que el Universo. Lo que sucedió antes de ellos, inmediatamente después del Big Bang, es difícil de arreglar: el hidrógeno, formado 300.000 años después de la explosión, bloquea la radiación de los primeros objetos espaciales. Solo un aumento en el número de estrellas y la subsiguiente ionización de las nubes de hidrógeno nos permite romper el velo sobre nuestro "pasado oscuro".

Para obtener y verificar dicha información, se requiere trabajo en equipo varios telescopios potentes. Un papel clave en este asunto pertenece al Telescopio Espacial Hubble y al Telescopio Digital Sloan, ubicado en el Observatorio de Nuevo México.

Las galaxias son sistemas unidos gravitacionalmente de estrellas, gas interestelar, polvo y materia oscura. El diámetro de las galaxias oscila entre 5 y 250 kiloparsecs. Es mucho.

Por ejemplo, el diámetro de nuestra galaxia es de 30 kiloparsecs: la luz de uno de sus bordes al otro volará hasta 100 mil años. También tiene al menos 200 mil millones de estrellas...

1. Galaxia espiral barrada NGC 4639 en la constelación de Virgo. Se encuentra a una distancia de más de 70 millones de años luz de la Tierra. (Foto de Reuters | NASA | ESA | Hubble):

2. La Nebulosa del Velo es un remanente de supernova enorme y relativamente tenue. La estrella explotó hace unos 5000-8000 años, tiempo durante el cual la nebulosa cubrió un área de 3 grados en el cielo. La distancia a él se estima en 1.400 años luz. (Foto de Reuters | NASA | ESA | Hubble):

3. Más de una quinta parte del universo está oculto a nuestra vista por el polvo y las estrellas del disco de nuestra galaxia. Muchas galaxias se encuentran en la "zona de evasión", en una región del espacio que suele ser inaccesible para los telescopios. Así es como podrían verse, según la imaginación de los artistas. (Foto de Reuters | ICRAR):

4. Centaurus A es una de las galaxias vecinas más brillantes y cercanas a nosotros, solo nos separan 12 millones de años luz. En términos de brillo, la galaxia ocupa el quinto lugar (después de las Nubes de Magallanes, la Nebulosa de Andrómeda y la Galaxia del Triángulo). (Foto de Reuters | NASA):

5. Galaxia espiral barrada M83, también conocida como Molinete del Sur. Se encuentra a una distancia aproximada de 15 millones de años luz de nosotros. En 2014, los astrónomos descubrieron MQ1, que en sí mismo es luz, pero absorbe la materia circundante con gran intensidad. (Foto de Reuters | NASA):

6. Galaxy M 106 en la constelación Canes Hounds. En el centro hay un agujero negro supermasivo con una masa de 36 millones de masas solares dentro de 40.000 unidades astronómicas. (Foto de Reuters | NASA):

7. Parte de la Nebulosa de la Tarántula, ubicada en la Gran Nube de Magallanes. Las enormes estrellas de la nebulosa son poderosas fuentes de radiación que expulsan burbujas gigantes del gas y el polvo interestelar. Algunas de las estrellas explotaron en supernovas, provocando que las burbujas fueran iluminadas por rayos X. (Foto de Reuters | NASA):

8. Galaxia espiral barrada NGC 1433 en la constelación del Reloj, ubicada a una distancia de unos 32 millones de años luz de la Tierra. (Foto de Reuters | NASA | ESA | Hubble):

9. Galaxia NGC 1566, ubicada a una distancia de unos 40 millones de años luz de la Tierra en la constelación de Dorado. (Foto de Reuters | NASA | ESA | Hubble):

10. Rayos X supernova joven en la galaxia M83. (Foto de Reuters | NASA):

11. Galaxia espiral M94 en la constelación Canes Venatici. La galaxia es notable porque tiene dos poderosas estructuras en forma de anillo. (Foto de Reuters | NASA | ESA):

12. Galaxia espiral barrada NGC 4945 en la constelación de Centauro. Es bastante similar a nuestra Galaxia, pero las observaciones de rayos X muestran la presencia de un núcleo Seyfert, que probablemente contiene un supermasivo activo. calabozo. (Foto de Reuters | NASA):

13. z8 GND 5296 es una galaxia descubierta en octubre de 2013 en la constelación de la Osa Mayor. Según estimaciones preliminares, la luz de esta galaxia llega a la Tierra en unos 13.000 millones de años. Esto no es una fotografía, sino una imagen artística. (Foto de Reuters | NASA | Hubble):

14. La Nebulosa de Reflexión de la Cabeza de Bruja (IC 2118) en la constelación de Eridanus. Esta nebulosa de reflexión muy peculiar está asociada con la brillante estrella Rigel en la constelación de Orión. La nebulosa se encuentra a una distancia de unos 1000 años luz del Sol. (Foto de Reuters | NASA):

15. Galaxia Girasol en la constelación Canis Hounds. Se encuentra a una distancia de 27 millones de años luz. (Foto de Reuters | NASA | ESA | Hubble):

16. El núcleo de la galaxia espiral M 61 en la constelación de Virgo. Y sólo a 100.000 años luz de distancia. (Foto de Reuters | NASA | ESA | Hubble):

17. Galaxia espiral Fireworks NGC 6946 con un puente, que se encuentra a una distancia de 22 millones de años luz en la constelación Cygnus, en la frontera con Cepheus. (Foto de Reuters | NASA):

18. Una nube de gas caliente, con una temperatura de muchos millones de grados. Apareció, muy probablemente, como resultado de una colisión de una galaxia enana y mucho galaxia más grande NGC 1232, ubicada en la constelación de Eridanus. (Foto de Reuters | NASA):

19. Galaxia NGC 524 en la constelación de Piscis. La luz de nosotros volará allí durante 90 millones de años. (Foto de Reuters | NASA | ESA | Hubble):

20. Nebulosa del Cangrejo: una nebulosa gaseosa en la constelación de Tauro, que es el remanente de una supernova. Situada a unos 6.500 años luz (2 kpc) de la Tierra, la nebulosa tiene 11 años luz (3,4 pc) de diámetro y se expande a una velocidad de unos 1.500 kilómetros por segundo. En el centro de la nebulosa hay un púlsar (estrella de neutrones), de 28 a 30 km de diámetro. (Foto de Reuters | NASA | ESA):

En mayo de 2015, el telescopio Hubble registró un estallido de la galaxia más distante y, por lo tanto, la más antigua conocida hasta la fecha. La radiación tardó hasta 13.100 millones de años luz en llegar a la Tierra y ser registrada por nuestro equipo. Según los científicos, la galaxia nació unos 690 millones de años después del Big Bang.

Uno podría pensar que si la luz de la galaxia EGS-zs8-1 (es decir, los científicos le dieron un nombre tan elegante) voló hacia nosotros durante 13.100 millones de años, entonces la distancia a ella sería igual a la que la luz viajará en estos 13.100 millones de años.

La galaxia EGS-zs8-1 es la más lejana de todas las descubiertas hasta la fecha

Pero no debemos olvidar algunas características de la estructura de nuestro mundo, que afectarán en gran medida el cálculo de la distancia. El hecho es que el universo se está expandiendo, y lo hace con aceleración. Resulta que mientras la luz viajó 13.100 millones de años hasta nuestro planeta, el espacio se expandió cada vez más y la galaxia se alejó de nosotros cada vez más rápido. Un proceso visual se muestra en la siguiente figura.

Dada la expansión del espacio, la galaxia más distante, EGS-zs8-1, se encuentra actualmente a aproximadamente 30.100 millones de años luz de nosotros, lo cual es un récord entre todos los demás objetos similares. Curiosamente, hasta cierto punto, iremos descubriendo galaxias cada vez más lejanas, cuya luz aún no ha llegado a nuestro planeta. Es seguro decir que el récord de la galaxia EGS-zs8-1 se romperá en el futuro.

Esto es interesante: a menudo hay una idea errónea sobre el tamaño del universo. Su ancho se compara con su edad, que es de 13.790 millones de años. Esto no tiene en cuenta que el universo se expande con aceleración. Según estimaciones aproximadas, el diámetro del universo visible es de 93 mil millones de años luz. Pero también hay una parte invisible del universo, que nunca podremos ver. Lea más sobre el tamaño del universo y las galaxias invisibles en el artículo "".

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El universo es un lugar condenadamente grande. Cuando miramos el cielo nocturno, casi todo lo que es visible a simple vista es parte de nuestra galaxia: una estrella, un cúmulo de estrellas, una nebulosa. Detrás de las estrellas de la Vía Láctea, por ejemplo, se asoma la galaxia Triangulum. Estos "mundos insulares" los encontramos en todas partes del universo, mires donde mires, incluso en las partes más oscuras y vacías del espacio, si tan solo pudiéramos reunir suficiente luz para mirar lo suficientemente profundo.

La mayoría de estas galaxias están tan lejos que incluso un fotón que viaja a la velocidad de la luz tardaría millones o miles de millones de años en atravesar el espacio intergaláctico. Una vez fue emitido desde la superficie de una estrella distante, y ahora finalmente nos ha llegado. Y aunque la velocidad de 299.792.458 metros por segundo parece increíble, el hecho de que solo hayamos viajado 13.800 millones de años desde el Big Bang significa que la distancia que ha recorrido la luz sigue siendo finita.

Probablemente pienses que la galaxia más distante de nosotros no debería estar a más de 13.800 millones de años luz de nosotros, pero eso sería un error. Verá, además del hecho de que la luz se mueve a una velocidad finita a través del universo, hay otro hecho menos obvio: el tejido del universo mismo se expande con el tiempo.

Soluciones teoría general La relatividad, que descartó por completo tal posibilidad, apareció en 1920, pero las observaciones que llegaron después -y mostraron que la distancia entre las galaxias está aumentando- nos permitieron no solo confirmar la expansión del Universo, sino incluso medir la tasa de expansión y cómo cambió con el tiempo. Las galaxias que vemos hoy estaban mucho más lejos de nosotros cuando emitieron por primera vez la luz que recibimos hoy.

La galaxia EGS8p7 actualmente tiene el récord de lejanía. Con un corrimiento al rojo medido de 8,63, nuestra reconstrucción del universo nos dice que la luz de esta galaxia tardó 13,24 mil millones de años en llegar a nosotros. Un poco más de matemáticas y encontraremos que estamos viendo este objeto cuando el universo tenía solo 573 millones de años, solo el 4% de su edad actual.

Pero debido a que el universo se ha estado expandiendo todo este tiempo, esta galaxia no está a 13,24 mil millones de años luz de distancia; de hecho, ya está a 30.350 millones de años luz de distancia. Y no lo olvide: si pudiéramos enviarnos instantáneamente una señal desde esta galaxia, cubriría una distancia de 30.350 millones de años luz. Pero si, en cambio, envía un fotón desde esta galaxia hacia nosotros, gracias a la energía oscura y la expansión del tejido del espacio, nunca nos alcanzará. Esta galaxia ya se ha ido. La única razón por la que podemos verlo con los telescopios Keck y Hubble es que el gas neutro que bloquea la luz en la dirección de esta galaxia resultó ser bastante raro.

Espejo del Hubble comparado con el espejo de James Webb

Pero no creas que esta galaxia es la más distante de las galaxias más distantes que jamás veremos. Vemos galaxias a una distancia tal como nuestro equipo y el Universo nos lo permiten: cuanto menos gas neutro, más grande y brillante la galaxia, más sensible nuestro instrumento, más lejos vemos. En unos años, el Telescopio Espacial James Webb podrá ver aún más lejos, porque podrá capturar luz de una mayor longitud de onda (y por lo tanto con un gran corrimiento al rojo), podrá ver luz que no esté bloqueada. por gas neutro, podrá ver galaxias más tenues que nuestros telescopios modernos (Hubble, Spitzer, Keck).

En teoría, las primeras galaxias deberían aparecer con un corrimiento al rojo de 15-20.