Космический телескоп James Webb (JWST) установил очередной рекорд — обнаружил самую удаленную из известных на сегодня галактик. Объект, получивший название MoM-z14, засветился лишь через 280 миллионов лет после Большого взрыва. Это открытие вновь заставляет ученых пересматривать представления о ранних этапах развития Вселенной.
Галактика была обнаружена в рамках программы Mirage, которая занимается поиском и верификацией древнейших космических структур. Ее красное смещение составляет z≈14.4, что свидетельствует о колоссальном расстоянии и чрезвычайной древности. Свет MoM-z14 преодолевал до нас более 13,5 миллиарда лет, растянутый в процессе расширения Вселенной.
Команда исследователей из MIT опубликовала свои выводы на сервере препринтов arXiv и подала их в Open Journal of Astrophysics.
Отсутствие черных дыр
Не менее удивляет и яркость галактики — она значительно превышает ожидания астрономов. Это ставит ее в один ряд с другими чрезвычайно яркими и массивными объектами ранней Вселенной, такими как JADES-GS-z14-0. Обе галактики имеют признаки интенсивного звездообразования, но не демонстрируют следов активности сверхмассивных черных дыр. Их структура состоит преимущественно из компактных скоплений молодых светил.
Эти открытия бросают вызов современным космологическим моделям, которые предполагали гораздо более медленные темпы формирования первых галактик. Ученые еще не могут объяснить, как Вселенная смогла создать столь яркие и массивные звездные системы так быстро после своего возникновения.
Химический состав
Интригующей особенностью MoM-z14 является ее химический состав — она содержит большое количество азота относительно углерода. Это редкое соотношение уже встречалось в древних шаровидных скоплениях Млечного Пути. По мнению исследователей, такое сходство может свидетельствовать о существовании сверхмассивных звезд в первые эпохи космического времени и непрерывности звездообразующей среды на протяжении более 13 миллиардов лет.
MoM-z14 также отражает вероятную тенденцию: разделение ранних галактик на два типа — компактные богатые азотом и рассеянные бедные азотом. Представители первой группы получили неофициальное название Маленькие красные точки — из-за своих крошечных размеров и насыщенного цвета, который сигнализирует о большом количестве тяжелых элементов.
Острое зрение James Webb
Ключом к подобным открытиям стало уникальное инфракрасное «звезда» James Webb, которое значительно превосходит возможности предыдущих обсерваторий Hubble или Spitzer. Благодаря JWST астрономы могут не только находить древнейшие галактики, но и исследовать их структуру, химический состав и морфологию.
Ярким примером преимуществ JWST стала галактика EGS23205, которую ранее считали бесструктурным пятном. Но новые изображения показали в ней четко выраженную спиральную решетку — сложную форму, которую, как считалось, Вселенная приобретала значительно позже.
Эффект гравитационного линзирования также помогает телескопу заглядывать вглубь Вселенной. Этот эффект происходит, когда массивные скопления галактик искривляют и усиливают свет от дальних объектов позади. Благодаря этому методу ученые смогли разглядеть галактики, которые появились уже через 350 миллионов лет после Большого взрыва. В частности, наблюдения в окрестностях скопления Abell 2744, известного как Кластер Пандоры, открыли доступ к объектам, которые иначе оставались бы невидимыми.
В будущем ученые надеются дополнить наблюдения с помощью обсерватории Nancy Grace Roman Space Telescope. Но уже сейчас JWST в корне меняет наши представления о времени, когда и как во Вселенной появлялись первые звезды и галактики.
Ранее мы сообщали о том, как астрономы раскрыли секрет маленьких красных пятнышек на снимках James Webb.
По материалам Big Think
