Открыта галактика с рекордным красным смещением 6.56

Наблюдения на крупнейших телескопах Кек-II (диаметр 10 м) и Субару (8.3 м) (оба расположены на Гавайских островах) позволили обнаружить объект с красным смещением z=6.56, позади скопления Abell 370. Этот объект (названный HCM 6A) надежно отождествлен с галактикой. Таким образом, впервые найдена галактика с z>6.

Статья с этим открытием - первый автор г-жа Эстер Хью (E.M. Hu) - будет опубликована в апрельском номере Astrophysical Journal Letters. Она появилась в архиве е-принтов
8 Марта: astro-ph/0203091

Поиск далеких галактик проводился на Кеке в инфракрасном фильтре на длине волны 915 нм (9152 Ангстрем) с полосой пропускания 12 нм (118 Ангстрем). На такие длины волн переходит мощная эмиссионная линия водорода Лайман-альфа при z около 6.5.

Слева: штрихи указывают на галактику HCM 6A в фильтре, настроенном на регистрацию Лайман-альфа (на врезке слева вычтен фон). Справа: в полосе красного фильтра R галактика не видна несмотря на 8 с лишним часов экспозиции на Кеке (на врезке 1.6 часа экспозиции на Хаббле). Темное пятно к юго-западу - это яркая более близкая галактика с z=0.375.
 

Открыть столь далекую галактику удалось благодаря тому, что ее поток был усилен в 4.5 раза благодаря эффекту гравитационного линзирования - объект HCM 6A находится всего в одной минуте дуги от центра массивного скопления галактик Abell 370. Это скопление гораздо ближе, его z=0.37.

Центр скопления галактик Abell 370. Дуги являются прямым следствием искажения изображений за счет гравитационного фокусирования света. Зеленые полосы - это дифракционные "рога" от близких ярких звезд. Стрелка указывает на положение галактики HCM 6A, блеск которой усилен эффектом гравлинзы от скопления A370. Credit: University of Hawaii.
 

Надежность определения расстояния держится на правильности отождествления линии Лайман-альфа. Полученный спектр (см. рис.) показывает асимметрию профиля линии, а наблюдения на Субару в более далеких инфракрасных полосах показали, что поток там в тысячу раз слабее, чем в этой линии. Эти свойства подтверждают, что наблюдается действительно Лайман-альфа.

Спектр HCM 6A после 4 часов экспозиции. Эмиссионная линия расположена на 918.7 нм (9187 Ангстрем). На врезке линия показана в крупном масштабе. Справа вверху - спектр ночного неба и профиль фильтра, использованного поиска далеких галактик.
 

Таким образом, можно верить, что найдена галактика с z=6.56. Раньше рекорд принадлежал квазару с z= 6.28 [Fan X. et al., Survey of z>5.8 quasars in the Sloan digital sky survey. Astron. J. 122 ( 2001) 2833-2849; заметим, что яркость далеких квазаров тоже усилена эффектом гравлинзы, см.: astro-ph/0203116 и astro-ph/0203119 ].

Открытие столь далекой галактики показывает, что "Темные века" в космологии (когда во Вселенной после рекомбинации было только холодное, несветящееся вещество) завершились ранее z=6.6.

Изображения и дополнительная информация есть на сайте:

aii.edu/~cowie/z6/z6.html

С.Блинников