Джеймс Уэбб наблюдает самую отдаленную галактику, известную на сегодняшний день
Космический телескоп НАСА делает одно открытие за другим с момента своего официального запуска 12 июля. Поразив мир невероятными изображениями далеких галактик и самым глубоким изображением Вселенной, полученным на сегодняшний день, теперь он открывает самую старую галактику из когда-либо наблюдавшихся. Данные свидетельствуют о том, что она появилась через 300 миллионов лет после Большого взрыва.
Первые несколько сотен миллионов лет существования Вселенной (соответствующие красным смещениям более 10) являются неизученным и загадочным временем. До сих пор на таком расстоянии была обнаружена только одна галактика: галактика GN-z11, открытая в 2016 году с помощью данных Хаббла и Спитцера. Ее красное смещение уже было особенно высоким (z ≈ 11). Группа исследователей отправилась на поиски новых галактик той же или даже более ранней эпохи, используя камеру Джеймса Уэбба NIRCam.
В препринте, не прошедшем рецензирования, ученые сообщают об обнаружении двух "особенно светящихся" галактик-кандидатов, названных GLASS-z13 и GLASS-z11 (с красными смещениями 13 и 11 соответственно). GLASS-z13 - самая удаленная галактика из когда-либо наблюдавшихся, появившаяся "всего" через 300 миллионов лет после Большого взрыва. Телескоп ведет наблюдение только в инфракрасном диапазоне, но полученные данные были "переведены" в видимый спектр: галактика имеет круглую форму, в основном красного цвета, но в центре белый.
"Мы потенциально смотрим на самый далекий звездный свет, который когда-либо видели", — сказал Рохан Найду, астроном из Гарвардского центра астрофизики и первый автор статьи. Подобно тому, как мы видим наше Солнце таким, каким оно было восемь минут назад (потому что его свету требуется около восьми минут, чтобы достичь нас), свет галактики GLASS-z13 был испущен 13,5 миллиарда лет назад.
Наблюдение за формированием самых первых галактик после Большого взрыва (13,8 млрд. лет назад) является одной из основных задач космического аппарата Джеймс Уэбб. Пока точно не известно, когда и как образовались самые ранние галактики, и новые данные, полученные с помощью прибора, несомненно, дадут некоторые ответы.
Полученные данные являются лишь предварительными, но ученые уже могут вывести некоторые характеристики, некоторые из которых весьма удивительны. Начнем с того, что две найденные галактики особенно массивны: по словам команды, они уже накопили около миллиарда солнечных масс звезд за 300-400 миллионов лет с момента Большого взрыва. Это говорит о том, что в ранней Вселенной звезды формировались гораздо раньше и быстрее, чем считали ученые ранее.
Команда также отмечает, что светимость этих галактик (с оценкой абсолютной УФ-величины -21) представляет "уникальную возможность для детального спектроскопического и морфологического мониторинга" на таком расстоянии. Моделирование их морфологии позволяет предположить, что оба они имеют форму диска. В частности, ближайшая галактика, GLASS-z11, демонстрирует световой профиль, который доказывает, что ее галактический диск уже был хорошо сформирован при z ≈ 11.
Эти галактики кажутся относительно небольшими: около 1600 световых лет в диаметре для GLASS-z13 и около 2300 световых лет для GLASS-z11 (напомним, что диаметр нашего Млечного Пути составляет от 100 000 до 200 000 световых лет). Такие размеры характерны для светящихся галактик, обычно наблюдаемых при красных смещениях от 6 до 9, отмечают исследователи.
"Эти два объекта уже накладывают новые ограничения на эволюцию галактик во времена космического рассвета", — резюмируют авторы . Они добавляют, что их открытие, вероятно, не является случайностью, добавляя, что на таком расстоянии, вероятно, существует целая популяция источников ультрафиолетового света с аналогичными возможностями звездообразования.
Если GLASS-Z13 действительно существовала на заре Вселенной, то ее точный возраст остается неизвестным. Она могла появиться в любое время в течение первых 300 миллионов лет. Конечно, это открытие еще предстоит подтвердить, но другая группа астрономов под руководством Марко Кастеллано из Национального института астрофизики в Риме, работавшая с теми же данными, пришла к аналогичным выводам, что вселяет в Найду и его коллег некоторую уверенность.