ALMA и James Webb исследовали одну из самых далеких галактик во Вселенной

Астрономы использовали комплекс радиотелескопов ALMA и обсерваторию James Webb (JWST) для изучения одной из самых далеких галактик во Вселенной. Она существовала всего  через 400 млн лет после Большого взрыва.

Галактика GHZ2. Источник: J. Zavala et al.

После начала своей работы телескоп JWST обнаружил множество галактик, расположенных на окраине наблюдаемой Вселенной. Одной из них является GHZ2, чье красное смещение составляет z=12.333, соответствуя периоду примерно через 400 млн лет после Большого взрыва. Это значит, что мы наблюдаем ее такой, когда возраст космоса составлял лишь 3 % от нынешнего.

Изучение свойств таких объектов крайне важны для проверки современных теорий формирования и эволюции галактик. Однако для понимания их внутренней физики необходимы детальные и чувствительные астрономические наблюдения, в частности, спектроскопия. Но такие наблюдения весьма сложны для этих галактик, что неудивительно, учитывая огромное расстояние до них.

Чтобы решить эту задачу, исследователи задействовали тандем из JWST и комплекса радиотелескопов ALMA для наблюдений GHZ2. Им удалось зафиксировать излучение возбужденных атомов водорода и кислорода. Это первый случай, когда они были выявлены у галактик, удаленных от нас более чем на 13 миллиардов световых лет.

Команда обнаружила, что GHZ2 переживает экстремальные всплески звездообразования в уникальных условиях. Предполагаемая металличность (относительное содержание элементов тяжелее водорода) у нее значительно ниже, чем у большинства современных галактик. Впрочем, это ожидаемо, учитывая возраст Вселенной в то время. Кроме того, в GHZ2 молодое звездное население, что может частично объяснить ее высокую светимость из-за присутствия короткоживущих, массивных и горячих звезд, обычно отсутствующих в более развитых галактиках.

Сигнал от ионизированного водорода, зафиксированный в спектре галактики GHZ2. Источник: J. Zavala et al.

Общая масса этой галактики в несколько сотен млн раз превышает солнечную. Она ограничена в удивительно маленькой области размером около 100 парсек (326 световых лет), что указывает на высокую звездную плотность. Нечто подобное наблюдается в шаровых скоплениях: массивных, гравитационно-связанных ассоциациях древних звезд. С этой загадочной популяцией объектов у GHZ2 есть множество общих черт. Среди них низкая металличность, аномалии химического изобилия и высокая поверхностная плотность скорости звездообразования. Таким образом объекты, подобные GHZ2, могут помочь объяснить происхождение шаровых скоплений, которое оставалось загадкой на протяжении многих десятилетий.

По материалам Almaobservatory.org

Битва с гравитацией: экипаж Starliner с подорванным здоровьем привыкает к Земле
Галактика вокруг галактики: James Webb сфотографировал поразительный космический мираж
Радиация и холод: SpaceX отправит астронавтов в неисследованные полярные высоты
Прощай, Gaia! ESA намеренно сломало космическую обсерваторию
Протопланетные диски гораздо меньше, чем считалось ранее
Загадка космического рассвета: James Webb обнаружил галактику рассеявшую туман ранней Вселенной
Прерванный полет: космический корабль Cygnus получил повреждения во время транспортировки
Посмотрите вверх: 27 марта на небе может вспыхнуть новая T Северной Короны
Телескоп Hubble сфотографировал Малое Магелланово Облако
Загадочное похолодание и полярные сияния: James Webb взглянул на Нептун