Астрономи використали комплекс радіотелескопів ALMA та обсерваторію James Webb (JWST) для вивчення однієї з найвіддаленіших галактик у Всесвіті. Вона існувала всього через 400 млн років після Великого вибуху.
Після початку своєї роботи телескоп JWST виявив безліч галактик, розташованих на околиці спостережуваного Всесвіту. Однією з них є GHZ2, чий червоний зсув становить z=12.333, відповідаючи періоду приблизно через 400 млн років після Великого вибуху. Це означає, що ми спостерігаємо її такою, коли вік космосу становив лише 3 % від нинішнього.
Вивчення властивостей таких об’єктів вкрай важливі для перевірки сучасних теорій формування та еволюції галактик. Однак для розуміння їхньої внутрішньої фізики необхідні детальні та чутливі астрономічні спостереження, зокрема, спектроскопія. Але такі спостереження вельми складні для цих галактик, що не дивно, враховуючи величезну відстань до них.
Щоб розв’язати це завдання, дослідники залучили тандем із JWST і комплексу радіотелескопів ALMA для спостережень GHZ2. Їм вдалося зафіксувати випромінювання збуджених атомів водню та кисню. Це перший випадок, коли вони були виявлені у галактик, віддалених від нас більш ніж на 13 мільярдів світлових років.
Команда виявила, що GHZ2 переживає екстремальні сплески зореутворення в унікальних умовах. Передбачувана металевість (відносний вміст елементів, важчих за водень) у неї значно нижча, ніж у більшості сучасних галактик. Утім, це очікувано, враховуючи вік Всесвіту на той час. Крім того, у GHZ2 молоде зоряне населення, що може частково пояснити її високу світність через присутність короткоплинних, масивних і гарячих зір, зазвичай відсутніх у більш розвинених галактиках.
Загальна маса цієї галактики в кілька сотень млн разів перевищує сонячну. Вона обмежена в напрочуд маленькій області розміром близько 100 парсек (326 світлових років), що вказує на високу зоряну густину. Щось подібне спостерігається в кулястих скупченнях: масивних, гравітаційно-зв’язаних асоціаціях стародавніх зір. З цією загадковою популяцією об’єктів у GHZ2 є безліч спільних рис. Серед них низька металевість, аномалії хімічного достатку та висока поверхнева щільність швидкості зореутворення. Отже, об’єкти, подібні до GHZ2, можуть допомогти пояснити походження кулястих скупчень, яке залишалося загадкою протягом багатьох десятиліть.
За матеріалами Almaobservatory.org
