Визначення відстаней до небесних тіл дуже важливе, але водночас і непросте завдання в астрономії. Важливе, бо не знаючи відстань до об’єкта, наприклад зорі, годі сподіватись з’ясувати потужність його випромінювання. Тобто відстань — це та величина без якої важко визначити окремі фізичні характеристики космічного об’єкта. Непросте, бо тільки для відносно близьких до Землі небесних тіл відстань можна визначати методом паралаксів. Цей метод здавна використовують під час вимірювання відстані між земними об’єктами, а тому мали змогу перевірити його надійність. В астрономії він є базовим — результати визначення відстаней іншими методами (спектральних паралаксів, методом цефеїд тощо) співвідносять з методом паралаксів.
Цей вступ був потрібен, щоб усвідомити важливість повідомлення NASA про новий рекорд визначення відстані до небесного тіла. Міжнародна команда астрономів виміряла відстань до галактики GN-Z11, що існувала в ранньому Всесвіті вже через 400 мільйонів років після Великого Вибуху. Оскільки вік Всесвіту нині оцінюють величиною 13,8 млрд р., то відстань до галактики становить 13,4 мільярдів світлових років. Не дивуйтеся тому, що відстань вказано не в кілометрах, а в світлових роках. Так зручніше. В астрономії, до слова, використовують таку взаємозалежність — що далі від Землі міститься небесне тіло, то раніше ми його спостерігаємо з огляду на вік Всесвіту. (Ось де реально працює відома з фантастики «машина часу»!) Зрозуміло, що ця взаємозалежність визначається фундаментальною фізичною константою — швидкістю світла, а якщо точніше, то її обмеженим значенням (300 000 км/с).
Зазначу, галактику GN-Z11 спостерігали раніше й навіть оцінювали до неї відстань. Робили це за її кольором на зображеннях, отриманих з допомогою Космічного телескопа імені Габбла (Hubble Space Telescope, HST) і Космічного телескопа «Спітцер». Але ці оцінки були доволі грубими. Тепер відстань визначили спектральним методом (за червоним зміщенням ліній у спектрі) на підставі даних, отриманих ширококутною камерою (Wide Field Camera 3) HST. Це перший випадок, коли відстань до такого віддаленого об’єкта виміряно за його спектром, що робить визначення дуже надійним і доволі точним. Похибка становить плюс-мінус 5 млн світлових років.
Дуже коротко про галактику GN-Z11. Вона у 25 разів менша, ніж наша галактика. Загальна маса її зір становить лише один відсоток маси зір Молочного Шляху. Водночас темп зореутворення в ній у 20 разів вищий, ніж в Галактиці (червоний колір GN-Z11 на зображенні — наслідок дії червоного зміщення, а не результат випромінювання старих і відносно холодних червоних зір). Власне завдяки сукупному відносно дуже яскравому випромінюванню молодих зір цю галактику й вдалося спостерігати на такій великій відстані від Землі. Астрономи, щоправда, приємно здивовані можливостями «Габбла», адже такі відстані сподівалися «подолати» вже тільки з допомогою майбутнього Космічного телескопа Джеймса Вебба.
Попередній рекорд відстані «тримала» галактика EGSY8p7 (її червоне зміщення z становить 8,68). Це відповідає середині епохи реіонізації, а галактика GN-Z11 лежить на шкалі віку Всесвіту на 150 мільйонів років раніше — на самому початку цієї епохи. Існування яскравої галактики в цей час викликає подив у астрономів і вказує на те, що наші знання про ранній Всесвіт все ще дуже обмежені.
Підготовлено за інформацією з сайту www.spacetelescope.org.
