Что такое «протекающая» галактика и как она изменила раннюю Вселенную?
В 1,4 миллиарда лет после Большого взрыва галактика LCEz4-M1 вела себя подозрительно спокойно. Звезды в ней рождались не так бурно, как у соседей. И всё же именно она пропускала сквозь себя ионизирующее излучение — то самое, что когда-то превратило вселенную из непрозрачного тумана в прозрачный мир, каким мы его знаем. Астрономы нашли одну из самых далеких «дырявых» галактик, и её тихий нрав может перевернуть представления о том, как происходила реионизация.
Как вселенная стала прозрачной
После Большого взрыва вселенная была заполнена нейтральным водородом — непрозрачной «кашей», которая не пропускала свет. Примерно через 400–800 миллионов лет что-то начало менять эту картину. Ультрафиолетовое излучение от первых звезд и галактик постепенно «выбивало» электроны из атомов водорода, превращая газ в ионизированную плазму. Этот процесс называют реионизацией. Астрономы давно подозревали, что главными двигателями были галактики, но оставался вопрос: как именно их излучение вырывалось наружу? Ведь большая часть ионизирующих фотонов с длиной волны короче 912 ангстрем (так называемый лайман-континуум) поглощается пылью и газом внутри самой галактики. Чтобы излучение достигло межгалактического пространства, галактика должна быть... дырявой.
Редкая находка на краю видимости
Команда под руководством Шуайру Чжу из Шанхайской астрономической обсерватории нашла такую «протечку» у галактики LCEz4-M1, расположенной на красном смещении z = 4,444. Это одна из самых далеких известных «протекающих» галактик. Ученые объединили данные трех обсерваторий: Очень Большого Телескопа (VLT), телескопа «Хаббл» и «Джеймса Уэбба». Чтобы подтвердить, что излучение идёт именно от этой галактики, а не от случайного соседа, исследователи тщательно проверили изображения. Сигнал был обнаружен независимо в двух наборах данных — на снимках «Хаббла» и в спектроскопии VLT. Результаты опубликованы в The Astrophysical Journal Letters в июне 2026 года.
Тихая галактика с секретом
Обычно галактики, пропускающие ионизирующее излучение, — это маленькие и очень активные звёздные фабрики, где вспышки звездообразования буквально разрывают оболочки из газа. LCEz4-M1 оказалась иной. Плотность звездообразования в ней ниже, чем у местных «дырявых» собратьев. Она компактна, но спокойна. Исследователи предполагают, что галактика находится в короткой фазе после вспышки звездообразования — так называемой поствспышечной стадии. Звёздные ветры и взрывы сверхновых от предыдущего активного периода уже проделали в газе каналы, но новые звезды рождаются редко. Именно эти каналы и позволяют ультрафиолету свободно утекать наружу.
«LCEz4-M1 — один из немногих обнаруженных источников лайман-континуума на z > 4, что делает его ценной лабораторией для изучения физических условий, допускающих утечку», — пишут авторы статьи.
Окрестности полны сюрпризов
Рядом с LCEz4-M1 обнаружился тусклый компаньон. Сама галактика выглядит нетронутой — никаких признаков слияния. Но вокруг неё необычно много соседей: целых 15 других галактик. Пока у астрономов нет достаточных данных, чтобы утверждать, что эта группа образует протоскопление. Но если это так, гравитационные взаимодействия в плотной среде могли дополнительно «взболтать» газ и помочь ультрафиолету вырваться. Вопрос остаётся открытым, и авторы призывают к более глубокой спектроскопии, чтобы разобраться в механизмах. Возможно, «дырявые» галактики встречаются чаще, чем кажется, просто их сложно заметить на огромных расстояниях. И, возможно, спокойные, «постаревшие» галактики внесли в реионизацию не меньший вклад, чем бурные.
А что, если мы смотрим не на исключение, а на правило? Что если ранняя вселенная была полна таких тихих «дырявых» галактик — и именно они, а не яркие вспышки, проделали основную работу, превратив непрозрачный космос в звёздное небо? Ответ, как всегда, скрыт в данных. Ждём новых наблюдений.
