Астрономы использовали телескоп James Webb (JWST), чтобы изучить одну из самых ранних галактик во Вселенной. Мы видим ее такой, какой она была всего через 430 млн лет после Большого взрыва.
Галактика на краю Вселенной
Речь идет о галактике GN-z11. Она была найдена телескопом Hubble в 2015 году. Испущенному GN-z11 свету потребовалось 13,4 млрд лет, чтобы достичь Земли. Но с учетом расширения Вселенной реальное расстояние до нее составляет 32 млрд световых лет.
GN-z11 в 25 раз меньше нашей галактики по размерам и в 100 раз — по массе светил. Но наблюдаемая скорость звездообразования в ней в 20 раз превышает современную для Млечного Пути. Кроме того, галактика отличается очень большой яркостью.
Самая далекая черная дыра
Используя JWST, астрономы нашли объяснение аномальной яркости GN-z11. В ее центре находится сверхмассивная черная дыра, которая очень активно поглощает вещество. На ее существование указывает наличие чрезвычайно плотных газовых облаков, которые часто встречаются в окрестностях черных дыр, и следы ионизированных химических элементов. Кроме того, исследователи обнаружили, что галактика выбрасывает очень мощный ветер. Такие высокоскоростные ветры обычно вызываются процессами, связанными с активностью сверхмассивных черных дыр.
Финальные доказательства предоставила камера NIRCam. Она обнаружила протяженный компонент, указывающий на галактику-хозяина, и центральный компактный источник, цвета которого соответствуют цветам аккреционного диска вокруг черной дыры. По оценкам астрономов, ее масса в 2 млн раз превышает солнечную. На сегодняшний день это самая далекая активная черная дыра, известная астрономам.
Первые звезды во Вселенной
Другая команда исследователей использовала спектрограф ближнего инфракрасного диапазона NIRSpec и обнаружила газообразный сгусток в гало GN-z11. По словам исследователей, им не удалось найти в нем ничего, кроме гелия. Эта «чистота» соответствует представлениям о галактиках той эпохи. В их гало должны были сохраниться очаги нетронутого газа, которые могли разрушаться и образовывать легендарные звезды поколения III.
Звезды поколения III были первыми светилами во Вселенной. Они были очень массивными (существование таких звезд сейчас уже невозможно), очень яркими и очень горячими. В них не было химических элементов тяжелее гелия. Образование первых светил ознаменовало собой фундаментальный сдвиг в космической истории, в ходе которого Вселенная превратилась из темной и относительно простой среды в высокоструктурированную и сложную систему, которую мы видим сегодня.
В дальнейшем астрономы планирую продолжить изучение GN-z11. Они надеются найти новые следы, указывающие на существование в ней звезд поколения III.
По материалам https://esawebb.org
Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!
Присоединяйтесь: https://t.me/ustmagazine
