Космический телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST) установил новый рекорд в наблюдении за ранней Вселенной, обнаружив самую далёкую из известных галактик — MoM-z14. Свет от этой галактики шёл до нас около 13,5 миллиардов лет, что соответствует эпохе всего 280 миллионов лет после Большого взрыва.
MoM-z14 была найдена в рамках программы «Mirage or Miracle» — спектроскопического исследования, направленного на подтверждение галактик-кандидатов на сверхбольших расстояниях. Расстояние определяется с помощью красного смещения, параметра, который показывает, насколько свет объекта растянулся из-за расширения Вселенной. В данном случае подтверждение было получено благодаря анализу Лаймановского разрыва и обнаружению пяти ультрафиолетовых линий излучения, связанных с такими элементами, как азот, углерод, гелий и кислород, испускаемых высокоэнергетическим газом в галактике.
MoM-z14 находится на спектроскопическом красном смещении z = 14.44, тогда как предыдущая самая далёкая галактика, JADES-GS-z14-0, имела z = 14.18. О её открытии сообщалось в мае 2024 года.
На снимке показаны некоторые галактики с самым высоким красным смещением, обнаруженные на данный момент. JADES-GS-z14-0, открытая в мае 2024 года, была самой далекой из всех, а теперь рекорд перешел к MoM-z14.
Яркая и компактная галактика
Несмотря на свой чрезвычайно малый размер — около 240 световых лет в диаметре, MoM-z14 удивительно ярко светится в ультрафиолетовом свете. Такая яркость — явный признак присутствия множества молодых звезд, которые быстро формируются. Кроме того, голубой цвет галактики указывает на то, что в ней очень мало пыли, блокирующей свет, и что звездное население состоит из горячих, недавно сформировавшихся звезд. Таким образом, большая часть света галактики исходит от звезд, а не от активного галактического ядра (AGN).
Другой особенностью MoM-z14 является высокое соотношение азота и углерода, превышающее аналогичный показатель для Солнца. Такое химическое изобилие сходно с тем, что наблюдается в древних шаровых скоплениях Млечного Пути, и позволяет предположить, что звезды в MoM-z14 сформировались в плотной, богатой элементами среде, созданной предыдущими поколениями звезд. Но как это возможно в такой молодой Вселенной?
Открытие галактики MoM-z14 добавляет новые свидетельства существования популяции компактных и ярких галактик на высоком красном смещении — так называемых «маленьких красных точек» (Little Red Dots) при z>10, которые отличаются необычным химическим составом. Эти особенности могут указывать на наличие сверхмассивных звёзд, образовавшихся в результате столкновений в условиях высокой плотности, что даёт ценные подсказки о ранних этапах формирования галактических структур.
Новый рубеж в космических наблюдениях
Открытие MoM-z14 представляет собой новый предел наших возможностей по наблюдению ранней Вселенной. Обнаружение галактики спустя всего 280 миллионов лет после Большого взрыва означает, что мы наблюдаем свет того времени, когда возраст Вселенной составлял менее 1 % от ее нынешнего возраста. Этот результат наглядно демонстрирует потенциал «Джеймса Уэбба» для изучения ранее недоступных космических фаз.
Но значение MoM-z14 не только техническое. Тот факт, что такая яркая и структурированная галактика существует в столь раннем возрасте, удивляет теоретические модели, которые предсказывали формирование менее массивных и менее ярких объектов в столь раннее время. Это поднимает фундаментальные вопросы: формируются ли галактики быстрее, чем мы думали? Наблюдаем ли мы редкую популяцию или просто начинаем обнаруживать, что молодая Вселенная была гораздо активнее?
В ближайшие несколько лет такие приборы, как космический телескоп имени Нэнси Грейс Роман, и строящиеся крупные наземные обсерватории, такие как Чрезвычайно большой телескоп (ELT), станут ключом к расширению переписи ранних галактик и получению более подробных данных об их структуре и составе. Целью будет не только выявление новых галактик на экстремальных красных смещениях, но и понимание физических процессов, которые привели к рождению первых космических структур, преодолевая разрыв между Вселенной после Большого взрыва и формированием первых звезд.
Исследование, рассказывающее об этом открытии, принятое к публикации в Open Journal of Astrophysics, доступно здесь в виде препринт-версии.
Читайте все последние новости астрономии на New-Science.ru