Астрономы из Университета Аризоны узнали больше об удивительно зрелой галактике, которая существовала, когда Вселенной было менее 300 миллионов лет — всего два процента от её нынешнего возраста. По словам исследователей, галактика, которую наблюдал космический телескоп НАСА "Джеймс Уэбб" и которая получила обозначение JADES-GS-z14-0, оказалась неожиданно яркой и химически сложной для объекта, относящегося к этой первобытной эпохе. Это позволяет заглянуть в самую раннюю главу истории Вселенной. Результаты исследования, опубликованные в журнале Nature Astronomy, основаны на предыдущем открытии исследователей, о котором сообщалось в 2024 году, — JADES-GS-z14-0 является самой удалённой из когда-либо наблюдавшихся галактик. В то время как первоначальное открытие установило рекордное расстояние до галактики и её неожиданную яркость, это новое исследование глубже изучает её химический состав и эволюционное состояние.
Работа была выполнена в рамках JWST Advanced Deep Extragalactic Survey, или JADES, — масштабной программы космического телескопа "Джеймс Уэбб", предназначенной для изучения далёких галактик.
Это не просто случайная находка. Это не просто крошечный самородок. Он яркий и довольно большой для возраста Вселенной, когда мы его наблюдали.
Кевин Хейнлайн, соавтор нового исследования и доцент-исследователь в Обсерватории Стюарда при Университете Аризоны
Проект был спеуиально разработан для поиска далёких галактик, но эта галактика побила рекорды команды таким образом, которого они не ожидали: она была очень яркой и имела сложный химический состав, который был совершенно неожиданным для столь раннего этапа истории Вселенной. Аспирант обсерватории Стюарда Джейкоб Хелтон пояснил, что тот факт, что ученые обнаружили эту галактику в крошечном участке неба, означает, что их должно быть больше.
Если бы мы осмотрели всё небо, чего мы не можем сделать с помощью JWST, мы бы в конечном итоге нашли больше таких экстремальных объектов.
Джейкоб Хелтон, аспирант обсерватории Стюарда
Исследовательская группа использовала несколько инструментов на борту JWST, в том числе камеру ближнего инфракрасного диапазона NIRCam, разработкой которой руководила профессор астрономии Университета Аризоны Марсия Рике. Другой инструмент на борту телескопа — прибор для изучения среднего инфракрасного диапазона (MIRI) — обнаружил нечто необычное: значительное количество кислорода.
В астрономии всё, что тяжелее гелия, считается "металлом", — сказал Хелтон. Для образования таких металлов требуются поколения звёзд. В ранней Вселенной были только водород, гелий и следы лития. Но обнаружение значительного количества кислорода в галактике JADES-GS-z14-0 позволяет предположить, что галактика формировала звёзды в течение 100 миллионов лет до того, как её обнаружили.
Чтобы образовался кислород, галактика должна была зародиться очень давно, потому что ей пришлось бы сформировать поколение звёзд, — сказал Джордж Рике, профессор астрономии и старший автор исследования. Эти звёзды должны были эволюционировать и взрываться как сверхновые, чтобы высвобождать кислород в межзвёздное пространство, из которого будут формироваться и эволюционировать новые звёзды.
Это очень сложный процесс — получить столько кислорода, сколько есть в этой галактике. Так что это действительно поражает воображение.
Джордж Рике, профессор астрономии и старший автор исследования
Это открытие позволяет предположить, что формирование звёзд началось даже раньше, чем думали учёные, что сдвигает во времени момент образования первых галактик после Большого взрыва. Для проведения наблюдений потребовалось около девяти дней работы телескопа, в том числе 167 часов съёмки с помощью NIRCam и 43 часа съёмки с помощью MIRI, при этом была изучена невероятно малая часть неба. Астрономам из Университета Аризоны повезло, что эта галактика оказалась в идеальном месте для наблюдений с помощью MIRI. Если бы они направили телескоп всего на долю градуса в любую сторону, то не получили бы эти важные данные в среднем инфракрасном диапазонею
Представьте песчинку на конце вашей руки. Вы видите, насколько она велика на фоне неба — вот насколько велика была наша планета.
Джейкоб Хелтон, аспирант обсерватории Стюарда
Существование такой развитой галактики на столь раннем этапе космической истории служит мощным испытанием для теоретических моделей формирования галактик. По мере того, как люди обретают способность напрямую наблюдать и изучать галактики, существовавшие в младенчестве Вселенной, это может дать важнейшие представления о том, как Вселенная эволюционировала от простых элементов до сложной химии, необходимой для жизни в том виде, в каком мы её знаем.
Мы живём в невероятное время в истории астрономии. Мы можем изучать галактики, которые намного превосходят всё, что когда-либо находили люди, и видеть их по-разному, и по-настоящему понимать их. Это действительно волшебство.
Кевин Хейнлайн, соавтор нового исследования и доцент-исследователь в Обсерватории Стюарда при Университете Аризоны
Массовое вымирание пермского периода связано с повышением глобальной температуры на 10°C, которое изменило экосистемы Земли.
Фото: NASA, ESA, CSA, STScI, Brant Robertson (UC Santa Cruz), Ben Johnson (CfA), Sandro Tacchella (Cambridge), Marcia Rieke (University of Arizona), Daniel Eisenstein (CfA), Phill Cargile (CfA), Niranjana Rajalakshmi, University of Arizona
Обсуждение ( 0 ) Посмотреть все