Американські астрономи з Університету Міссурі за допомогою космічного телескопа «Джеймс Вебб» ідентифікували приблизно 300 кандидатів на роль найдавніших галактик у Всесвіті. Це відкриття викликало дискусії серед наукової спільноти, оскільки така кількість подібних об’єктів значно перевищує очікування сучасних моделей формування галактик.
Про це розповідає ProIT
Особливості відкриття та методи дослідження
У ході нещодавнього дослідження команда астрономів проаналізувала інфрачервоні зображення, отримані за допомогою JWST. Виявлені об’єкти мають значно вищу яскравість, ніж передбачалося теоріями. Для виявлення цих космічних структур дослідники використали інфрачервону камеру ближнього діапазону та інструмент середнього інфрачервоного діапазону, що дозволяють фіксувати світло з найдальших куточків Всесвіту. Однією з основних ознак, за якою ідентифікували потенційні ранні галактики, стало так зване червоне зміщення – явище, що допомагає визначати відстань до галактик і їхній вік.
“Ці загадкові об’єкти – потенційні галактики в ранньому Всесвіті, а значить, вони можуть бути дуже ранніми галактиками. Якщо хоча б кілька цих об’єктів виявляться тим, чим ми їх вважаємо, наше відкриття може поставити під сумнів сучасні уявлення про формування галактик у ранньому Всесвіті — у період, коли почали формуватися перші зірки та галактики”, — наголошує співавтор дослідження, професор астрономії в Коледжі мистецтв та наук Міццу, Хаоцзін Янь.
Наукове значення та подальші дослідження
Для ідентифікації кожної з 300 потенційних стародавніх галактик вчені використали метод виключення, орієнтуючись на особливості їхнього випромінювання. Як зазначає провідний автор дослідження Банчжен “Том” Сан, JWST може спостерігати галактики з великим червоним зміщенням, об’єкти яких зникають у синіх довжинах хвиль, але залишаються у червоних. Це свідчить про те, що світло від цих структур подолало величезні відстані за тривалий проміжок часу. Така поведінка світла вказує на ефект «лайманівського прориву» — спектральну ознаку, спричинену поглинанням ультрафіолету нейтральним воднем.
Астрономи наголошують, що наступним етапом стане перевірка, чи справді ці об’єкти перебувають на значних червоних зміщеннях. Для цього планується використання спектроскопії – методу, який дозволяє детально розкласти світло по довжинах хвиль та виявити унікальні характеристики кожної галактики, зокрема її вік і склад. Якщо повна спектроскопічна інформація буде недоступна, науковці застосують метод припасування спектрального розподілу енергії, щоб оцінити інші параметри об’єктів.
Раніше вважалося, що подібні яскраві об’єкти можуть бути не ранніми галактиками, а іншими структурами, які імітують їхнє світло. Однак результати нового дослідження свідчать: ці об’єкти заслуговують на глибше вивчення, адже здатні змінити уявлення про формування галактик у перші епохи існування Всесвіту.
Підсумки дослідження опубліковані у журналі Astrophysical Journal.
