Альберт Эйнштейн как-то заметил: «Наука не является и никогда не будет являться законченной книгой. Каждый важный успех приносит новые вопросы. Всякое развитие обнаруживает со временем всё новые и новые трудности». Эти слова вспоминаешь, когда сталкиваешься с историей о том, как древние эллиптические галактики внезапно «распухли» — и произошло это на миллиард лет позже, чем считалось.

Загадка компактных «малышей»

В конце апреля 2008 года международная группа астрономов сделала открытие, которое перевернуло представления об эволюции галактик. Учёные обнаружили, что в далёком прошлом эллиптические галактики были куда компактнее, чем сегодня. Представьте себе объект с массой, сравнимой с массой нашего Млечного Пути, но при этом размером всего в одну десятую от него. Такие ультракомпактные галактики, казалось, существовали около 3,7 миллиардов лет после Большого Взрыва. Это открытие не только упрощает классификацию, но и объясняет, как зрелые галактики возникли так рано — масса диктует всё.

Но новые измерения сдвинули эту временную границу. Оказалось, что подобные «малыши» были широко распространены во Вселенной не раньше, чем через пять миллиардов лет после её рождения. Иными словами, эллиптические галактики начали увеличиваться в размерах на целый миллиард лет позже, чем полагали ранее. Более того, астрономы наткнулись на несколько ещё более плотных экземпляров — настоящих космических «тяжеловесов» в крошечной упаковке.

Исчезнувшие компакты и неработающие теории

Любопытно, что среди галактик, расположенных относительно близко к нам по времени (возраст которых определяется тем, сколько свет шёл до Земли), ультракомпактных объектов не обнаружено. Куда же они делись? Этот вопрос поставил учёных в тупик.

Разные группы исследователей выдвигали несколько гипотез, но ни одна не смогла объяснить всех наблюдаемых фактов. Первая теория предполагала, что галактики разрастались, сталкиваясь и сливаясь со своими соседями. В таких космических ДТП межзвёздное вещество должно было конденсироваться, порождая новые звёзды. Ранее астрономы обнаружили, что три четверти галактик сливаются в пары 4 млрд лет назад, что подтверждает важность слияний в эволюции. Однако астрономы не нашли молодых светил ни в современных эллиптических галактиках, ни в древних «малышах». Чтобы эта гипотеза работала, пришлось бы допустить, что столкновения происходили без конденсации вещества — довольно странное предположение. К тому же при слиянии двух компактных галактик число звёзд в новообразованной должно было удвоиться, а статистические расчёты показывают, что до наших дней должна была сохраниться хотя бы часть «первозданных» компактов. Но их нет.

Вторая точка зрения обращается к жизни самих звёзд. Старые светила теряют массу, превращаясь в сверхновые или сбрасывая внешние слои. Выброс вещества к окраинам галактики ослабляет гравитацию в центре, что и приводит к расширению. Звучит логично, но эта модель не стыкуется с временными рамками: такой механизм потребовал бы гораздо больше времени, чем то, что мы наблюдаем. Галактики «распухали» слишком быстро. Это напоминает о том, как красные спирали: целый суперкластер галактик застыл в переходе, указывая на сложные пути трансформации.

Неоконченная книга

Так что же заставило компактные эллиптические галактики резко увеличиться в размере? Ответа пока нет. Возможно, мы упускаем какой-то фундаментальный процесс, а может быть, существующие теории просто требуют неожиданной доработки. Как и предсказывал Эйнштейн, каждый ответ рождает новые вопросы. И пока астрономы продолжают всматриваться в глубины космоса, древние галактики хранят свою тайну — напоминая, что наука и вправду никогда не станет законченной книгой.