Космічний телескоп імені Джеймса Вебба (JWST) розпочав роботу у 2022 році та обертається на відстані 1,5 мільйона кілометрів від Землі, спостерігаючи інфрачервоне світло від стародавніх галактик. Одним з основних завдань Вебба є фіксація того, як формуються галактики та як вони еволюціонують протягом мільярдів років. Його безпрецедентна чутливість дозволяє астрономам вивчати структуру галактик, зореутворення та чорні діри, створюючи хронологію еволюції галактик від перших світних об’єктів Всесвіту.
Команда міжнародних астрономів, які використовують космічний телескоп імені Джеймса Вебба, каталогізувала безпрецедентну кількість 1700 груп галактик у регіоні COSMOS Web (ділянка неба площею 0,6 квадратного градуса), що стало проривом у позагалактичній астрономії. Ці спостереження фіксують космічну еволюцію з часу, коли Всесвіту було від одного до дванадцяти мільярдів років. Ця велика колекція, яка незабаром буде опублікована в журналі «Астрономія та астрофізика», пропонує важливе розуміння формування галактик та космічної структури.
«Ми можемо спостерігати деякі з перших галактик, що сформувалися у Всесвіті», — каже Гассем Гозаліасл з Університету Аалто та керівник групи з виявлення груп галактик, яка керувала дослідженням.
Групи та скупчення галактик являють собою щільні космічні середовища, які містять темну матерію, гарячий газ та масивні галактики з надмасивними чорними дірами, де складні взаємодії формують галактичну еволюцію. Замість того, щоб бути рівномірно розподіленими по всьому Всесвіту, галактики утворюють «космічну павутину» взаємопов’язаних скупчень, ниток та стінок. Більшість галактик, включаючи наш Чумацький Шлях (частина Місцевої групи разом з Андромедою та меншими галактиками), існують у групах від трьох до десятків членів або у більших скупченнях, що містять сотні або тисячі галактик. Вивчаючи повну історію цих структур, легше зрозуміти, як їхні еволюційні процеси вплинули як на окремі галактики, так і на найбільші структури Всесвіту.
Цей великий каталог, що охоплює 11 мільярдів років космічної історії, дозволяє вченим порівнювати стародавні структури галактик з новішими, виявляючи еволюційні закономірності в групах галактик та їхніх найяскравіших центральних галактиках. Спостереження показують разючу трансформацію: далекі галактики з раннього Всесвіту виглядають неправильними з активним зореутворенням, тоді як ті, що ближче до нашого часу, “загасили” зореутворення та розвинули більш організовані еліптичні або спіральні структури.
Це новаторське дослідження JWST знаменує собою початок нової ери в розумінні галактичної еволюції. Маючи 1700 груп галактик, виявлених майже протягом усієї історії нашого Всесвіту, астрономи тепер мають безпрецедентний план для подальших досліджень. Майбутні дослідження досліджуватимуть фізику, що керує цими трансформаціями — від ролі темної матерії в структурному формуванні до того, як надмасивні чорні діри впливають на свої галактики-господарі. У міру того, як дослідники аналізують ці багаті дані, ми можемо очікувати значних переглядів існуючих теорій про формування та еволюцію галактик.