Астрономи NASA зазирнули в минуле, на початок зародження Всесвіту, всього через 650 млн років після Великого вибуху, і побачили, як сім галактик, що взаємодіяли між собою, утворили протоскупчення.
Наразі це протоскупчення є найвіддаленішим скупченням галактик, існування якого підтверджено вченими. Моделювання показує, що система перетвориться на одне з найбільших і найстаріших відомих скупчень галактик у Всесвіті, більш ніж у 100 разів масивніше, ніж наша галактика Чумацький Шлях.
Стаття, що описує результати дослідження, опублікована в журналі The Astrophysical Journal Letters. Провідний автор – Такахіро Морішіта, науковий співробітник астрономічного центру IPAC Каліфорнійського технологічного інституту.
Сім галактик були вперше виявлені за допомогою космічного телескопа NASA Габбл. Однак, хоча всі галактики спостерігалися вздовж однієї лінії зору, Габбл був недостатньо чутливим, щоб точно визначити, на якій відстані галактики знаходяться одна від одної.
Використовуючи космічний телескоп NASA імені Джеймса Вебба (JWST), команда змогла точно виміряти відстань від Землі до кожної з семи галактик, вимірявши властивість, яка називається червоним зміщенням. Червоне зміщення – це міра того, наскільки далеко галактики знаходяться від Землі – чим далі галактика, тим більше її червоне зміщення.
Через розширення нашого Всесвіту світло від галактик зміщується до довших, “червоніших” довжин хвиль з віддаленням, так само як звукові хвилі від сирени швидкої допомоги, що проїжджає повз вас, зміщуються до довших, нижчих частот, коли швидка віддаляється від вас.
Щоб вивчити червоне зміщення галактики, астрономи фіксують її спектри – веселку довжин хвиль, випромінюваних галактикою – і шукають відомі сигнатури молекул, таких як водень і гелій. Ці довжини хвиль зміщуватимуться, або ставатимуть червоними зі збільшенням відстані.
Дивно, але кожна галактика має однакове червоне зміщення – 7,88, що означає 13 млрд світлових років від Землі (для довідки, один світловий рік, відстань, яку світло проходить за один рік, становить 9,4 трлн км), що вказує на те, що всі вони скупчені разом. Система, розташована в сузір’ї Скульптора, наразі є найвіддаленішим спектроскопічно підтвердженим протоскупченням на сьогодні.
Оскільки світло від цих галактик йшло до телескопів мільярди років, астрономи бачать їх такими, якими вони існували дуже давно, лише через сотні мільйонів років після народження нашого Всесвіту. Враховуючи їхній тодішній розмір, вони можуть бути одними з найперших галактик, що коли-небудь утворилися. Хоча ми не можемо побачити скупчення таким, яким воно існує сьогодні, чисельне моделювання передбачає, що зараз воно може бути одним з найбільших скупчень у Всесвіті.
Вчені кажуть, що скупчення такої природи дуже рідкісні і їх важко виявити. “Малоймовірно, що ми знайдемо іншу особливу систему, подібну до цієї, за допомогою JWST”, – каже Морішіта. “Враховуючи, що JWST бачить відносно невеликі ділянки неба, нам потрібен телескоп, здатний бачити більшу картину”.
У наступному десятилітті подібні відкриття стане можливим завдяки Римському космічному телескопу Ненсі Грейс, майбутній обсерваторії NASA, запуск якої очікується на початку 2027 року. Його можливості огляду великих територій будуть більш ніж у 100 разів більшими, ніж у JWST, і полегшать ідентифікацію скупчень галактик у ранньому Всесвіті, подібних до того, що було виявлено в цьому дослідженні.
Читайте також: