Дивлячись на об’єкти, розташовані далеко у Всесвіті, схоже на огляд назад у часі, дуже корисний наслідок обмеженості швидкості світла. Тому дуже віддалені об’єкти є дуже молодими об’єктами, якими вони були, коли Всесвіт також був молодим. Уявіть собі здивування астрономів, які знайшли дуже далеку галактику, яка виглядала досить старою.
Він відомий як ZF-UDS-7329. Спостереження показали, що світло галактики походить 11,5 мільярдів років тому, а її величезне зоряне населення вже існувало 13 мільярдів років тому. Маса всіх зірок у цій галактиці принаймні вдвічі перевищує масу зірок у нашій галактиці Чумацький Шлях. І нашій галактиці знадобилися мільярди років, щоб стати такою великою. Як галактика стала такою великою всього за кілька сотень мільйонів років, залишається загадкою.
«Зараз ми виходимо за межі того, що було можливо, щоб підтвердити найдавніших масивних спокійних монстрів, які існують глибоко у Всесвіті. Це розсуває межі нашого поточного розуміння того, як утворюються та еволюціонують галактики. Ключове питання зараз полягає в тому, як вони утворюються так швидко на дуже ранній стадії. у Всесвіті, і які таємничі механізми призводять до того, що вони раптово зупиняють утворення зірок, коли решта Всесвіту [це] робить”, – сказала співавтор доктор Темія Нанаяккара з Технологічного університету Свінберна у заяві.
Галактику вперше ідентифікували кілька років тому, але її справді незвичайні властивості не вдалося зафіксувати наземними обсерваторіями. Лише за допомогою гострого ока JWST астрономи змогли правильно впоратися з цим. Перебуваючи в космосі, на нього не впливають обмеження, які накладає наша атмосфера.
«Ми переслідували цю конкретну галактику протягом семи років і провели години, спостерігаючи за нею за допомогою двох найбільших телескопів на землі, щоб з’ясувати, скільки їй років. Але вона була надто червоною та слабкою, і ми не могли це виміряти. Зрештою, нам довелося відійти від Землі та використати JWST, щоб підтвердити його природу», – додав провідний автор, професор Карл Глейзбрук, також зі Свінберна.
«Це була в основному командна робота, починаючи від інфрачервоних досліджень неба, які ми почали у 2010 році, які привели до того, що ми ідентифікували цю галактику як незвичайну, до наших багатьох годин на Кеку і Дуже Великому Телескопі, де ми намагалися, але не змогли підтвердити це, доки нарешті минулого року, коли ми витратили величезні зусилля, щоб зрозуміти, як обробляти дані JWST і аналізувати цей спектр».
Хоча це єдиний об’єкт, результати в поєднанні з іншими незвичайними відкриттями продовжують вказувати на більшу складність раннього Всесвіту, ніж вважалося раніше. Це може бути пов’язано з тим, як збирається темна матерія. Галактики утворюються в гравітаційних колодязях тих первісних гало темної матерії. Або, можливо, в еволюції галактик існують процеси, які нам ще належить осягнути.
«Утворення галактик значною мірою продиктовано тим, як концентрується темна матерія», — сказала доцент Клаудія Лагос з Університету Західної Австралії. «Наявність цих надзвичайно масивних галактик у Всесвіті на такому ранньому етапі створює значні проблеми для нашої стандартної моделі космології. Це тому, що ми не вважаємо, що такі масивні структури темної матерії, які містять ці масивні галактики, ще не встигли сформуватися».
«Потрібні додаткові спостереження, щоб зрозуміти, наскільки поширеними можуть бути ці галактики, і допомогти нам зрозуміти, наскільки ці галактики справді масивні».