Найдальша галактика

В 1960 відомий американський астроном Р. Мінковський досліджував на 5-метровому телескопі спектр дуже слабкої галактики 20-ї видимої величини. Ця галактика — найяскравіша в далекому скупченні галактик — була на той час ототожнена з сильним радіоджерелом і під номером 295 внесена до третього Кембриджського каталогу (ЗС). І ось у спектрі галактики, поблизу довжини хвилі 5450, А Мінковський виявив деяке заворушення. На думку Мінковського, воно могла бути викликане сильною емісійною лінією одного разу іонізованого кисню з довжиною хвилі 3727 А.

Галактика виявилася найвіддаленішою з відомих на той час об’єктів Всесвіту. Її абсолютна зоряна величина у 10 разів перевищує оптичну світність гігантських спіральних систем типу нашої Галактики чи туманності Андромеди.

1971 року американський астроном Дж. Оук підтвердив результат Мінковського. На 32-каральному фотоелектричному спектрометрі, встановленому у фокусі 5-метрового телескопа, він отримав спектр радіогалактики ЗС 295. Її безперервний спектр нагадує безперервний спектр близьких гігантських еліпсоїдальних систем, якби ці системи мали червоне зміщення 0,46, тобто знаходилися б на такій же відстані, як і ЗС 295.

Так було остаточно доведено, що ЗС 295 дуже далека сфероїдальна зіркова система.

Тільки квазари ми можемо спостерігати на відстанях, більших за ЗС 295. Найяскравіші квазари ми бачимо як об’єкти 19—21-ї величини на відстанях, що відповідають червоному зміщенню до 3,5 (!). Такі відстані світло долає за час, який можна порівняти з віком Всесвіту, і саме вже поняття відстані стає залежним від обраної моделі світу. Але квазари за своїми властивостями схожі не на галактики, а на їх активні ядра, хоч і перевершують останні потужністю випромінювання тисячі і навіть десятки тисяч разів. І якщо говорити про галактики, то рекорд дальності 15 років по праву належав радіогалактиці ЗС 295. Нещодавно цей рекорд було покращено. І знову ж таки при встановленні рекорду дальності вирішальну роль відіграла радіоастрономія.

Астрономів давно цікавить питання про те, які характерні риси в оптичному діапазоні мають радіогалактики. Щоб відповісти на нього, треба насамперед надійно ототожнити радіоджерела з оптичними об’єктами. Сильних радіоджерел відомо близько 200. Для багатьох з них англійські та голландські радіоастрономи отримали докладні радіокарти з роздільною здатністю до 2″ на довжині хвилі 6 см. З хорошою точністю були визначені також і координати розташування максимуму радіояскравості цих радіоджерел. Все це дозволяло сподіватися на успіх ототожнень радіоджерел навіть із слабкими оптичними галактиками.

Спробу ототожнення і зробили шотландський радіоастроном М. Лонгейр та американський спектроскопіст Дж. Ганн. Спеціальна електронна апаратура дозволяла отримувати на 5-метровому телескопі зображення об’єктів до 23,5 видимої зіркової величини лише за 6 хвилин. Лонгейр та Ганн сфотографували 35 ділянок зоряного неба навколо кількох яскравих радіоджерел. Потім протягом півтора року на комп’ютері велася кропітка робота з суміщення з потрібною точністю фотопластинок і координат радіоджерел. Біля радіоджерела ЗС 123 Лонгейр і Ганн виявили кілька слабких галактик, найяскравіша з яких (21т) була розташована в 4″ від осі, що з’єднує обидва компоненти радіоджерела, і в 7″ від яскравого радіокомпонента.

X. Спінрад на 3-метровому телескопі Лікської обсерваторії (США), у фокусі якого було змонтовано спеціальну телевізійну апаратуру, отримав спектр цієї галактики. У ньому Спінрад знайшов лінію випромінювання одного разу іонізованого кисню з довжиною хвилі 3727 А та лінії поглинання одного разу іонізованого кальцію з довжинами хвиль 3934 та 3969 А.

Червоне зміщення галактики, визначене за цими лініями, виявилося в середньому 0,637(1). У рамках відкритої моделі Всесвіту, що розширюється з постійною швидкістю 50 км/сек на кожен мегапарсек, таке червоне усунення відповідає відстані приблизно 8 млрд. світлових років!

Надійних даних про яскравість галактики ЗС 123 та вид її безперервного спектру поки немає. Її абсолютна яскравість, мабуть, дещо менша, ніж у ЗС 295, близько – 23т. Галактика ЗС 123 – найяскравіша серед галактик компактного та дуже далекого скупчення.

У радіодіапазоні галактика ЗС 123 – дуже сильне джерело з діаметром близько 250 кпс. Форма радіокомпонент у ЗС 123 незвичайна: слабкі протяжні області направлені в протилежні сторони осі, що з’єднує яскраві компоненти. Не виключено, що це викликано взаємодією гарячої замагніченої плазми радіокомпонент з речовиною, що обертається, та розташованою на периферії цієї гігантської сфероїдальної галактики. Отже, ЗС 123: найдальша зіркова система, відома сьогодні астрономам.

Автор: Кандидат фізико-математичних наук Б. В. Комберг.