Космический телескоп NASA «Джеймс Уэбб» ищет самые далекие галактики во Вселенной

Шотландские астрономы, работающие с данными космического супертелескопа NASA «Джеймс Уэбб», считают, что им удалось обнаружить галактику, которая находится на расстоянии 35 миллиардов световых лет от Солнечной системы.

Примечание о расстояниях: Вселенная расширяется. За то время, пока свет от объектов достигает нас, эти объекты сильно удаляются. Следовательно, их положение сегодня намного, намного дальше, чем когда свет был впервые испущен. То есть между возрастом Вселенной и ее размерами нет знака равенства.

Если они правы, то мы видим галактику, получившую обозначение CEERS-93316, такой, какой она была «всего» через 235 миллионов лет после Большого взрыва. Однако стоит понимать, что это предварительная оценка расстояния, и для подтверждения или же опровержения заявления ученых нужны дополнительные исследования.

Но на данным момент команда Эдинбургского университета, обнаружившая кандидата на роль наиболее удаленной известной галактики, празднует результаты собственного исследования и восхищается мощью «Джеймса Уэбба».

«Мы используем телескоп, который был разработан именно для таких вещей, и это потрясающе», — прокомментировал Каллум Доннан, астрофизик из Эдинбургского университета.

Напомним, что «Джеймс Уэбб» является преемником космического телескопа NASA/ESA «Хаббл» стоимостью в 10 миллиардов долларов, созданный и запущенный для охоты за первыми звездами и галактиками Вселенной, возраст которой составляет 13,8 миллиарда лет. Эти объекты чрезвычайно тусклые, поэтому их было невозможно наблюдать с помощью предыдущих инструментов. Однако «Джеймс Уэбб», улавливающий их свечение в инфракрасном диапазоне, способен исправить ситуацию.

NASA «Джеймс Уэбб» начал поиск рекордсменов

С тех пор как конце июня «Джеймс Уэбб» приступил к научной деятельности, астрономы находили на его снимках все более отдаленные объекты (кандидаты на роль наиболее отдаленных объектов).

И если все пойдет по плану, то ученые в конечном итоге смогут увидеть объекты, существовавшие в тот исторический период, когда возраст Вселенной составлял примерно 100 миллионов лет. Так что в ближайшее время мы будем все чаще слышать новости о том, как какой-то команде астрономов удалось обнаружить «самый далекий объект во Вселенной».

Цель (галактика) астрономов из Эдинбургского университета под обозначением CEERS-93316 имеет красное смещение 16,7. Термин «красное смещение», используемый астрономами для определения гигантских расстояний в космосе, представляет собой явление, при котором длина волны электромагнитного излучения для наблюдателя увеличивается относительно длины волны излучения, испущенного источником (свет, исходящий от объекта, «растягивается» в процессе расширения Вселенной до более красных длин волн).

Чем больше число красного смещения присвоено галактике, тем дальше она находится от нас, и тем ближе мы можем познакомиться с ранней Вселенной. В последние дни на популярном сервере препринтов arXiv.org наблюдался бурный поток все больших значений красного смещения, выявленных, исходя из данных «Джеймса Уэбба».

Галактика Мэйси

Галактика CEERSJ141946.35+525632.8, названная Мэйси в честь дочери одного из астрономов, была обнаружена в ходе широкомасштабного исследования, проводимого «Джеймсом Уэббом». Этот объект имеет красное смещение 14,3, а значит мы видим его таким, каким он был примерно через 280 миллионов лет после Большого взрыва.

Не так далеко, как CEERS-93316, но во всем этом есть одна важная деталь: кандидаты на роль наиболее удаленных объектов еще не прошли полное спектроскопическое исследование. То есть галактика, которая предварительно оценивается как наиболее удаленная, может оказаться ближе той, которая ей пока уступает.

Спектроскопия подразумевает разделение света, исходящего от галактики, на составляющие цвета — его спектры. Это даст наиболее точное представление о том, как свет, первоначально испущенный в видимом диапазоне длин волн, на протяжении миллиардов лет трансформировался в инфракрасный диапазон.

Только после того, как эта задача будет выполнена — у «Джеймса Уэбба» есть для этого инструменты — будут уточнены расстояния до тех или иных кандидатов.

Еще одним важным преимуществом спектроскопии является то, что она позволяет установить состав объектов.

Теория гласит, что самые первые звезды «питались» только водородом, гелием и небольшим количеством лития — элементами, образовавшимися вскоре после Большого взрыва. Более тяжелые атомы — астрономы называют их «металлами» — появились после смерти первых поколений звезд.

«Мы можем посмотреть на цвета нашей Галактики в широком смысле, и убедиться, что она довольно голубая, — сказал Доннан. — Это указывает на молодое звездное население. Но она [галактика Млечный Путь] не абсолютно голубая, потому что в ней также присутствуют звезды, не содержащие металлы [наиболее древние звезды]».

Профессор Стив Финкельштейн из Техасского университета в Остине, США, который является гордым отцом Мэйси, сказал:

Я слышал мнение, что этот телескоп [«Джеймс Уэбб»] трансформирует наше мышление. И я ответил: «Вы знаете, он сделает много крутых вещей, но действительно ли он полностью изменит то, что мы знаем о Вселенной? Учебники будут переписаны даже на основании данных, которые мы получили всего за первую неделю!»