Науковці знайшли карликові галактики, що брали участь у реіонізації раннього Всесвіту. У цьому їм допоміг спектрограф NIRSpec, встановлений на космічному телескопі James Webb.
Карликові галактики
Використовуючи безпрецедентні можливості космічного телескопа NASA/ESA/CSA James Webb, міжнародна команда вчених отримала перші спектроскопічні спостереження найслабших галактик протягом першого мільярда років існування Всесвіту. Ці нові результати продемонстрували, що маленькі карликові галактики колись були потужними джерелами високоенергетичного випромінювання.
Дослідження еволюції раннього Всесвіту є важливим аспектом сучасної астрономії. Багато чого ще належить зрозуміти про період ранньої історії Всесвіту, відомий як епоха реіонізації. Це був період темряви без світил і галактик, заповнений густим туманом водневого газу, поки перші зорі не іонізували газ навколо себе і світло не почало проникати крізь нього.
Астрономи витратили десятиліття, намагаючись визначити джерела, які видавали достатньо потужне випромінювання, щоб поступово розсіяти водневий туман, що вкривав ранній Всесвіт. Міжнародна команда астрономів використовувала ефект гравітаційного лінзування об’єкта Abell 2744, також відомого як скупчення Пандори, щоб дослідити джерела періоду реіонізації Всесвіту.
Виявлення слабких галактик у ранньому Всесвіті
Гравітаційне лінзування збільшує і спотворює вигляд далеких галактик, тому вони здаються зовсім не такими, як ті, що на передньому плані. Зоряні системи можуть мати вигляд яскравих дуг та плям, проте їхній спектр зберігається.
Ефект збільшення дозволив команді вивчити дуже віддалені джерела світла за межами Abell 2744, виявивши вісім надзвичайно слабких галактик, які в іншому випадку були б невидимі навіть для JWST. Астрономи виявили, що ці слабкі галактики є потужними джерелами. Вони в чотири рази потужніші, ніж вважалося досі. Це означає, що більшість фотонів, які реіонізували Всесвіт, ймовірно, прийшли із цих карликових галактик.
Щоб дійти такого висновку, команда спочатку поєднала дані надглибоких зображень JWST із додатковими зображеннями Abell 2744 з космічного телескопа Hubble, щоб відібрати надзвичайно слабкі галактики-кандидатки в епоху реіонізації. Після цього за допомогою спектрографа ближнього інфрачервоного діапазону NIRSpec було проведено дослідження характеристик випромінювання від віддалених об’єктів.
Це вперше, коли вчені надійно виміряли густину цих слабких галактик, і вони успішно підтвердили, що є найчисельнішою популяцією в епоху реіонізації. Також вперше була виміряна іонізуюча потужність цих зоряних систем, що дозволило визначити, що вони виробляють достатньо енергійне випромінювання для іонізації раннього Всесвіту.
Майбутні спостереження GLIMPSE
У майбутній програмі спостережень JWST під назвою GLIMPSE науковці отримають найглибші спостереження неба за всю історію. Націлившись на інше скупчення галактик, назване Abell S1063, дослідники сподіваються виявити ще слабші галактики в епоху реіонізації, щоб перевірити, чи є ця популяція репрезентативною для великомасштабного розподілу галактик.
Оскільки ці нові результати базуються на спостереженнях, отриманих в одному полі, вчені зазначають, що іонізаційні властивості слабких галактик можуть мати інакший вигляд, якщо вони перебувають у надщільних регіонах. Тому додаткові спостереження в іншій області можуть дати відомості, які допоможуть перевірити ці висновки.
Спостереження GLIMPSE також допоможуть астрономам дослідити період, відомий як Космічний світанок, коли Всесвіту було лише кілька мільйонів років. Це покращить наше розуміння появи перших галактик у Всесвіті.
За матеріалами phys.org
Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!
Приєднуйтесь: https://t.me/ustmagazine
