Космічний телескоп James Webb (JWST) встановив черговий рекорд — виявив найвіддаленішу з відомих на сьогодні галактик. Об’єкт, що отримав назву MoM-z14, засвітився лише через 280 млн років після Великого вибуху. Це відкриття знову змушує науковців переглядати уявлення про ранні етапи розвитку Всесвіту.
Галактика була виявлена в межах програми Mirage, яка займається пошуком і верифікацією найдавніших космічних структур. Її червоне зміщення становить z≈14.4, що свідчить про колосальну відстань і надзвичайну давність. Світло MoM-z14 долало до нас понад 13,5 млрд років, розтягнуте в процесі розширення Всесвіту.
Команда дослідників із MIT опублікувала свої висновки на сервері препринтів arXiv та подала їх до Open Journal of Astrophysics.
Відсутність чорних дір
Не менш дивує і яскравість галактики — вона значно перевищує очікування астрономів. Це ставить її в один ряд з іншими надзвичайно яскравими й масивними об’єктами раннього Всесвіту, такими як JADES-GS-z14-0. Обидві галактики мають ознаки інтенсивного зореутворення, але не демонструють слідів активності надмасивних чорних дір. Їхня структура складається переважно з компактних скупчень молодих світил.
Ці відкриття кидають виклик сучасним космологічним моделям, які передбачали набагато повільніші темпи формування перших галактик. Вчені ще не можуть пояснити, як Всесвіт зміг створити настільки яскраві й масивні зоряні системи так швидко після свого виникнення.
Хімічний склад
Цікавою особливістю MoM-z14 є її хімічний склад — вона містить велику кількість азоту відносно вуглецю. Це рідкісне співвідношення вже зустрічалося у стародавніх кулястих скупченнях Чумацького Шляху. На думку дослідників, така схожість може свідчити про існування надмасивних зір у перші епохи космічного часу й безперервність зореутворювального середовища впродовж понад 13 млрд років.
MoM-z14 також відображає ймовірну тенденцію: поділ ранніх галактик на два типи — компактні, багаті на азот, та розсіяні, бідні на азот. Представники першої групи отримали неофіційну назву Маленькі червоні цятки — через свої крихітні розміри та насичений колір, який сигналізує про велику кількість важких елементів.
Гострий зір James Webb
Ключем до подібних відкриттів став унікальний інфрачервоний «зір» James Webb, який значно перевершує можливості попередніх обсерваторій Hubble чи Spitzer. Завдяки JWST астрономи можуть не тільки знаходити найдавніші галактики, а й досліджувати їхню структуру, хімічний склад та морфологію.
Яскравим прикладом переваг JWST стала галактика EGS23205, яку раніше вважали безструктурною плямою. Але нові зображення показали в ній чітко виражену спіральну решітку — складну форму, яку, як вважалося, Всесвіт набував значно пізніше.
Ефект гравітаційного лінзування також допомагає телескопу заглядати вглиб Всесвіту. Цей ефект відбувається, коли масивні скупчення галактик викривлюють і підсилюють світло від далеких об’єктів позаду. Завдяки цьому методу вчені змогли розгледіти галактики, які з’явилися вже через 350 млн років після Великого вибуху. Зокрема, спостереження в околицях скупчення Abell 2744, відомого як Кластер Пандори, відкрили доступ до об’єктів, які інакше залишалися б невидимими.
У майбутньому науковці сподіваються доповнити спостереження за допомогою обсерваторії Nancy Grace Roman Space Telescope. Але вже зараз JWST докорінно змінює наші уявлення про час, коли та як у Всесвіті з’являлися перші зорі й галактики.
Раніше ми повідомляли про те, як астрономи розкрили секрет маленьких червоних цяток на знімках James Webb.
За матеріалами Big Think
