Космический телескоп NASA «Джеймс Уэбб» обнаружил доказательства неожиданного хаоса в ранней Вселенной
Космический телескоп NASA «Джеймс Уэбб» обнаружил свидетельства неожиданного хаоса в ранней Вселенной. Новые наблюдения указывают на то, что галактики, существовавшие вскоре после Большого взрыва, были более хаотичными, чем предполагали предыдущие исследования.
Проанализировав более 250 наблюдений «Уэбба» за галактиками, которые существовали в период от 800 миллионов до 1,5 миллиардов лет после Большого взрыва, исследователи из Кембриджского университета обнаружили сложную и «беспорядочную» картину неравномерности. Вместо гладких вращающихся дисков, характерных для нашей современной галактики, данные выявили комковатые, турбулентные системы. Со временем галактики, согласно выводам учёных, эволюционировали в сторону порядка и спокойствия. Однако в начале своего формирования, в условиях частых мощных событий, таких как вспышки звездообразования и гравитационная нестабильность, возникающая турбулентность способствовала всеобщему перевороту.
Как пояснила ведущий автор исследования Лола Данэйв из Кавли-института космологии в Кембридже, учёные наблюдают не просто несколько эффектных исключений, а впервые смогли изучить всю популяцию галактик в целом. Было обнаружено огромное разнообразие: некоторые галактики начинают превращаться в упорядоченные вращающиеся системы, но большинство из них всё ещё остаются хаотичными, с газом, движущимся во всех направлениях.
Для получения этих наблюдений команда использовала камеру ближнего инфракрасного диапазона NIRCam телескопа «Джеймс Уэбб», активировав её редкий режим работы — режим гризма. Когда «Уэбб» собирает данные о небесных объектах, он не только делает снимки высокого разрешения, но и с помощью специальных оптических устройств, называемых гризмами, разделяет свет на составляющие его длины волн. Эти устройства позволяют телескопу проводить так называемую бесщелевую спектроскопию, которая захватывает инфракрасные «спектральные отпечатки» звёзд, экзопланет и далёких галактик, раскрывая их химический состав.
В своём исследовании команда использовала полученные гризма-данные и сравнили их с уже существующими снимками «Джеймса Уэбба» при помощи нового алгоритма, чтобы измерить движение газа внутри отдельных галактик. Как отметил соавтор работы доктор Сандро Тачелла из Кавли-института и Кавендишской лаборатории, предыдущие результаты предполагали существование массивных, хорошо упорядоченных дисков, сформировавшихся очень рано, что не соответствовало теоретическим моделям. Однако, изучив сотни галактик с меньшей звёздной массой вместо одной или двух, учёные увидели более полную картину, которая гораздо лучше согласуется с теорией. Ранние галактики были более турбулентными, менее стабильными и росли за счёт частых слияний и всплесков звездообразования.
Данная работа помогает связать эпоху реионизации с так называемым космическим полднем, когда звездообразование достигло пика. Она показывает, как строительные блоки галактик постепенно переходили от хаотичных сгустков к упорядоченным структурам, и как сформировались такие галактики, как Млечный Путь. Это ещё один пример того, как телескоп «Джеймс Уэбб» позволяет исследователям заглянуть дальше в космос и, следовательно, дальше в прошлое. Эти наблюдения позволяют учёным изучать галактики в совершенно новом масштабе, заполняя пробелы в космической хронологии и предоставляя доказательства для подтверждения или опровержения теорий эволюции галактик.
В будущем команда планирует более полно воссоздать картину ранней Вселенной. Следующими шагами станет объединение этой работы с наблюдениями за холодным газом и пылью в их стремлении понять процессы, последовавшие за Большим взрывом. Как отметил Тачелла, это только начало, и с увеличением объёма данных учёные смогут проследить, как эти турбулентные системы росли и превращались в изящные спирали, которые мы видим сегодня.
Научная статья была в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 22 октября 2025 года.