Астрономи за допомогою космічного телескопа James Webb зазирнули у надзвичайно далеке минуле Всесвіту та виявили галактику, яка існувала приблизно 13 мільярдів років тому — лише через 800 мільйонів років після Великого вибуху. Дослідники вважають, що їм вдалося знайти одну з найдавніших і найпримітивніших галактик, у якій можуть зберігатися сліди перших зірок у Всесвіті.
Відкриття описане у журналі Nature й уже привернуло значну увагу наукової спільноти, адже подібні об’єкти дають змогу зрозуміти, яким був ранній Всесвіт у період формування перших галактик.
Подорож у минуле Всесвіту
Побачити такі стародавні об’єкти надзвичайно складно. Вони розташовані на колосальній відстані від Землі, а їхнє світло за мільярди років стало дуже тьмяним. Саме тому запуск телескопа James Webb став проривом для сучасної астрономії. Завдяки його потужним інструментам науковці отримали можливість спостерігати епоху, коли у Всесвіті лише починали з’являтися перші зорі та галактики.
Нововиявлена галактика отримала позначення LAP1-B. Вона настільки мала й далека, що зазвичай залишалася б невидимою навіть для сучасних телескопів. Однак дослідникам допоміг ефект гравітаційного лінзування — явище, коли масивне скупчення галактик між Землею та далеким об’єктом працює як космічна лупа, підсилюючи світло. У цьому випадку яскравість LAP1-B збільшилася майже у 100 разів.
Надзвичайно «чиста» галактика
Під час аналізу вчені з’ясували, що більша частина світла надходить не від самих зірок, а від розпечених газових хмар усередині галактики. Розклавши це світло на спектр, дослідники змогли визначити хімічний склад об’єкта.
Результати виявилися вражаючими: у галактиці майже немає важких елементів. Рівень кисню там приблизно у 240 разів нижчий, ніж у Сонця. Це робить LAP1-B однією з найбільш хімічно примітивних галактик, які будь-коли спостерігали астрономи.
Для науки це дуже важливо, адже перші зорі у Всесвіті складалися майже виключно з водню та гелію. Важкі елементи — кисень, вуглець, залізо — почали утворюватися пізніше внаслідок вибухів зірок.
Можливі сліди перших зірок
Особливу увагу дослідників привернуло інтенсивне іонізуюче випромінювання, зафіксоване в галактиці. Саме такий тип випромінювання теоретично повинні створювати зорі першого покоління — так звані Population III stars.
Ці зорі вважаються першими світилами в історії Всесвіту. Вони були надзвичайно масивними, дуже гарячими та існували відносно недовго. До сьогодні жодну таку зорю безпосередньо не вдалося побачити, тому навіть непрямі ознаки їхнього існування мають величезне значення.
Також науковці помітили незвичне співвідношення вуглецю та кисню — саме таку хімічну картину передбачають моделі вибухів перших зірок.
Темна матерія теж відіграє роль
Дослідники також проаналізували рух газу всередині галактики й дійшли висновку, що LAP1-B утримується разом завдяки великій кількості темної матерії — невидимої субстанції, яка не випромінює світло, але створює гравітацію.
Саме темна матерія, за сучасними уявленнями, стала основою для формування перших галактик у молодому Всесвіті.
Рідкісний погляд на ранній космос
На думку авторів дослідження, відкриття LAP1-B дозволяє побачити надзвичайно ранній етап еволюції галактик — момент, коли перші зорі починали змінювати Всесвіт навколо себе.
Такі об’єкти допомагають астрономам краще зрозуміти, як із первинного космічного газу виникли сучасні зоряні системи, планети та, зрештою, умови для появи життя. James Webb продовжує відкривати дедалі більше загадок раннього Всесвіту, і LAP1-B може стати лише одним із перших великих відкриттів у новій епосі космічних досліджень.