Телескоп Джеймса Вебба відкрив сотні стародавніх галактик, які могли бути одними з перших у Всесвіті. Це значний стрибок у порівнянні з лише кількома, про існування яких було відомо. Вже через 600 млн років після Великого вибуху молоді галактики хизувалися складними структурами.
Нове дослідження зібрало спостереження з двох крихітних ділянок неба: одна – в сузір’ї Малої Ведмедиці, а інша – в напрямку скупчення Форнакс. У цьому регіоні було виявлено понад 700 молодих галактик, які показують, як космос виглядав на початку свого існування. “Якщо взяти весь Всесвіт і зменшити його до двогодинного фільму, то це перші п’ять хвилин”, – говорять вчені.
Нові знахідки проливають світло на те, як формувалися перші галактики та зірки. Лише за ці п’ять хвилин, які означають вік Всесвіту від 370 до 650 млн років, науковці виявили 717 молодих галактик, які охоплюють тисячі світлових років, мають складну структуру і народжують зірки в численних скупченнях. “Раніше найдавніші галактики, які ми могли бачити, виглядали як маленькі плями. І все ж ці плями представляють мільйони або навіть мільярди зірок на початку Всесвіту, – говорять науковці. – Тепер ми бачимо, що деякі з них насправді є протяжними об’єктами з видимою структурою”.
Разом два регіони, використані в цьому дослідженні, називаються GOODS-South (абревіатура від The Great Observatories Origins Deep Survey) і були ретельно вивчені майже всіма великими космічними телескопами, включаючи Габбл, рентгенівську обсерваторію Чандра і телескоп NASA “Спітцер“. Попри ретельну перевірку, 93% новознайдених галактик, які виявив телескоп Вебба, до цього не були помічені.
Те, як саме це хаотичне, запилене середовище перетворилося на прозорий космос, обговорюється вже давно. Провідна теорія полягає в тому, що ця фаза еволюції Всесвіту, яка називається Епохою реіонізації, відбулася приблизно через 400 тис. років після Великого вибуху, коли сформувалося перше покоління зірок, які, як вважають, у 30-300 разів перевищували масу нашого Сонця і були в мільйони разів яскравішими.
Їхнє ультрафіолетове зоряне світло реіонізувало Всесвіт, розщепивши атоми водню на протони та електрони, і цей процес тривав до мільярда років після Великого вибуху. Деякі астрономи вважають, що витоки з надмасивних чорних дір, подібних до тієї, що знаходиться в центрі Чумацького Шляху, могло спровокувати викид ультрафіолетового випромінювання з галактик і теж відіграти важливу роль у космічній еволюції.
Тепер друга команда науковців, які вивчають галактики, що існували між 500 і 850 млн років після Великого вибуху, або між 5 і 8 хвилинами фільму, що описує Всесвіт, вважає, що у неї є відповідь на давнє питання. “У цій наступній сцені всесвіту ми починаємо бачити вплив формування галактик на склад всесвіту, – говорять дослідники. – Галактики в дуже ранньому Всесвіті були хаотичнішими в тому, як вони формували зірки”.
Вчені досліджували ознаки зореутворення в тих ранніх галактиках, що дало змогу зрозуміти, як зоряне світло іонізувало газ. Команда виявила, що кожна шоста галактика в той час демонструвала екстремальні лінії випромінювання в спектрах галактик – особливість, яку випромінюють атоми, іонізовані зоряним світлом, коли вони охолоджуються і об’єднуються з іншими молекулами.
Ці емісійні лінії свідчать про те, що ранні галактики активно народжували зорі, які потім перекачували “потоки ультрафіолетових фотонів” у відповідні галактики. Таким чином, ранні зірки Всесвіту стали головними рушіями космічної реіонізації. З емісійних ліній науковці зробили висновок, що галактики в ранньому Всесвіті народжували зорі короткими спалахами, за якими слідували періоди спокою.
Читайте також: