Самая далекая галактика

В 1960 году известный американский астроном Р. Минковский исследовал на 5-метровом телескопе спектр очень слабой галактики 20-й видимой величины. Эта галактика — самая яркая в далеком богатом скоплении галактик — была к тому времени отождествлена с сильным радиоисточником и под номером 295 внесена в третий Кембриджский каталог (ЗС). И вот в спектре галактики, вблизи длины волны 5450 А Минковский обнаружил некоторое уярчение. По мнению Минковского, оно могло быть вызвано сильной эмиссионной линией однажды ионизованного кислорода с длиной волны 3727 А.

Галактика оказалась самой удаленной из известных к тому времени объектов Вселенной. Ее абсолютная звездная величина в 10 раз превышает оптическую светимость гигантских спиральных систем типа нашей Галактики или туманности Андромеды.

В 1971 году американский астроном Дж. Оук подтвердил результат Минковского. На 32-каральном фотоэлектрическом спектрометре, установленном в фокусе 5-метрового телескопа, он получил спектр радиогалактики ЗС 295. Ее непрерывный спектр напоминает непрерывный спектр близких гигантских эллипсоидальных систем, если бы эти системы имели красное смещение 0,46, то есть находились бы на таком же расстоянии, что и ЗС 295.

Так было окончательно доказано, что ЗС 295 — очень далекая сфероидальная звездная система.

Только квазары мы можем наблюдать на расстояниях, больших, чем ЗС 295. Самые яркие квазары мы видим как объекты 19—21-й величины на расстояниях, соответствующих красному смещению до 3,5 (!). Такие расстояния свет преодолевает за время, сравнимое с возрастом Вселенной, и само уже понятие расстояния становится зависимым от выбираемой модели мира. Но квазары по своим свойствам похожи не на галактики, а на их активные ядра, хотя и превосходят последние мощностью излучения в тысячи и даже десятки тысяч раз. И если говорить о галактиках, то рекорд дальности 15 лет по праву принадлежал радиогалактике ЗС 295. Недавно этот рекорд был улучшен. И опять-таки при установлении рекорда дальности решающую роль сыграла радиоастрономия.

Астрономов давно интересует вопрос о том, какими характерными чертами в оптическом диапазоне обладают радиогалактики. Чтобы ответить на него, надо прежде всего надежно отождествить радиоисточники с оптическими объектами. Сильных радиоисточников известно около 200. Для многих из них английские и голландские радиоастрономы получили подробные радиокарты с разрешением до 2″ на длине волны 6 см. С хорошей точностью были определены также и координаты местоположения максимума радиояркости этих радиоисточников. Все это позволяло надеяться на успех отождествления таких радиоисточников даже со слабыми оптическими галактиками.

Попытку отождествления и предприняли шотландский радиоастроном М. Лонгейр и американский спектроскопист Дж. Ганн. Специальная электронная аппаратура позволяла получать на 5-метровом телескопе изображения объектов до 23,5 видимой звездной величины всего за 6 минут. Лонгейр и Ганн сфотографировали 35 участков звездного неба вокруг нескольких ярких радиоисточников. Затем в течение полутора лет на компьютере велась кропотливая работа по совмещению с нужной точностью фотопластинок и координат радиоисточников. Около радиоисточника ЗС 123 Лонгейр и Ганн обнаружили несколько слабых галактик, ярчайшая из которых (21т) была расположена в 4″ от оси, соединяющей оба компонента радиоисточника, и в 7″ от яркого радиокомпонента.

X. Спинрад на 3-метровом телескопе Ликской обсерватории (США), в фокусе которого была смонтирована специальная телевизионная аппаратура, получил спектр этой галактики. В нем Спинрад нашел линию излучения однажды ионизованного кислорода с длиной волны 3727 А и линии поглощения однажды ионизованного кальция с длинами волн 3934 и 3969 А.

Красное смещение галактики, определенное по этим линиям, оказалось в среднем 0,637(1). В рамках открытой модели Вселенной, расширяющейся с постоянной скоростью 50 км/сек на каждый мегапарсек, такое красное смещение соответствует расстоянию примерно 8 млрд. световых лет!

Надежных данных о яркости галактики ЗС 123 и виде ее непрерывного спектра пока нет. Ее абсолютная яркость, по-видимому, несколько меньше, чем у ЗС 295, около —23т. Галактика ЗС 123 — ярчайшая среди галактик компактного и очень далекого скопления.

В радиодиапазоне галактика ЗС 123 — чрезвычайно мощный источник с поперечником около 250 кпс. Форма радиокомпонент у ЗС 123 необычна: слабые протяженные области направлены в противоположные стороны от оси, соединяющей яркие компоненты. Не исключено, что это вызвано взаимодействием горячей замагниченной плазмы радиокомпонент с вращающимся веществом, расположенным на периферии этой гигантской сфероидальной галактики. Итак, ЗС 123 самая: далекая звездная система, известная сегодня астрономам.

Автор: Кандидат физико-математических наук Б. В. Комберг.