За гранью возможного: «Уэбб» открыл таинственную галактику в ранней Вселенной
Международная команда астрономов обнаружила в ранней Вселенной массивную галактику, которая сформировалась предположительно 11,5 миллиарда лет назад. Исследовав ее с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб», ученые выяснили, что в ней находится очень древняя популяция звезд, появившаяся даже раньше, чем сама галактика. Такое наблюдение, по признанию авторов статьи, переворачивает с ног на голову нынешние представления о том, как формируются звездные системы и какую роль в этом процессе играет темная материя.
Современные астрофизики предполагают, что галактики формируются под воздействием темной материи, частицы которой «стягивают» барионы (тяжелые элементарные частицы, состоящие из трех кварков) в системы, после чего в них начинается процесс образования звезд. Это значит, что в ранние космические времена число массивных галактик должно быть ограниченным. Однако в настоящее время подобные галактики наблюдаются уже через один-два миллиарда лет после Большого взрыва, что бросает вызов предыдущим теоретическим моделям.
Один из подобных объектов недавно обнаружила группа ученых под руководством профессора Технологического университета Суинберна Карла Глейзбрука. Астрофизики с помощью данных телескопа «Джеймс Уэбб» нашли массивную неподвижную галактику, получившую обозначение ZF-UDS-7329, с красным смещением 3,2. Она сформировалась около 11,5 миллиарда лет назад, а находящиеся в ней звезды — на 1,5 миллиарда лет раньше (красное смещение около 11). Иначе говоря, в эпоху, когда ореолы темной материи еще не сформировались в достаточном объеме для образования звезд.
«Мы охотились за этой конкретной галактикой в течение семи лет и потратили часы, наблюдая за ней с помощью двух крупнейших наземных телескопов, чтобы выяснить ее возраст. Но она была слишком красной и слишком слабой, поэтому мы не смогли ее измерить. В конце концов, нам пришлось использовать “Уэбб”, чтобы подтвердить ее природу», — поделился Глейзбрук.
Темия Нанаяккара, руководившая спектральным анализом данных «Джеймса Уэбба», заявила, что это открытие раздвигает границы понимания того, как формируются и эволюционируют галактики. «Ключевой вопрос сейчас в том, как они формируются так быстро на очень ранних этапах развития Вселенной и какие таинственные механизмы приводят к тому, что они внезапно прекращают образование звезд, в отличие от остальной Вселенной», — добавила она.
В свою очередь доцент Университета Западной Австралии Клаудия Лагос указала, что необходимы дополнительные наблюдения, которые помогут понять, насколько распространенными могут быть эти галактики и насколько они действительно массивны. «Формирование галактик в значительной степени продиктовано тем, как концентрируется темная материя. Наличие этих чрезвычайно массивных галактик на столь раннем этапе развития Вселенной создает серьезные проблемы для нашей стандартной модели космологии. Мы не думаем, что такие массивные структуры темной материи, в которых находятся эти галактики, еще не успели сформироваться», — объяснила Лагос.
Ранее астрономы обнаружили крупнейшее протоскопление в ранней Вселенной. По их оценке, оно может развиться в скопление галактик массой около семи квадриллионов масс Солнца — более массивное, чем крупнейшие скопления, известные в локальной Вселенной. Подробнее об открытии читайте в нашей статье.
