Космический телескоп NASA «Джеймс Уэбб» заглянул в эпоху реионизации

Космический телескоп NASA «Джеймс Уэбб» совершил прорыв, позволив астрономам ближе познакомиться с самыми ранними этапами истории Вселенной. Инновационный телескоп наблюдал за формированием первых галактик «всего» через 400-600 миллионов лет после Большого взрыва.

Космический телескоп NASA "Джеймс Уэбб" заглянул в эпоху реионизации 1
Галактики ранней Вселенной, окутанные газом, в представлении художника / © NASA, ESA, CSA, Joseph Olmsted (STScI)

На изображениях от «Джеймса Уэбба» эти галактики выглядят как маленькие красные пятна, находящиеся настолько далеко, что для их обнаружения телескоп работал на пределе своих возможностей. Но размер не имеет значения. Их свет, улавливаемый телескопом, несет в себе ценную информацию. Анализируя спектр света, исследователи обнаружили, что его часть поглощается, предположительно, водородом и гелием.

«Эти галактики подобны сверкающим островам в море нейтрального, непрозрачного газа», — сказал Каспер Хейнц, ведущий автор исследования и доцент кафедры астрофизики Копенгагенского университета.

«Мы уходим от представления о галактиках как об изолированных экосистемах, — добавила Симона Нильсен, соавтор исследования и аспирант Копенгагенского университета. — На этой стадии истории Вселенной галактики тесно связаны с межгалактической средой, с ее нитями и структурами из первозданного газа».

Галактики, наблюдаемые «Джеймсом Уэббом», находятся в эпохе реионизации. Это период ранней Вселенной, когда свет первых звезд начал «вырывать» электроны из нейтрального газа внутри и вокруг галактик. Звездам и галактикам потребовался почти миллиард лет, чтобы ионизировать весь газ, сделав его прозрачным. Факт наблюдения этих галактик указывают на то, что мы наблюдаем решающие моменты этого процесса.

«Газ должен быть очень широко распространен и наполнять очень большую часть галактики, — объясняет Дарах Уотсон, соавтор исследования и профессор Копенгагенского университета. — Это говорит о том, что мы наблюдаем объединение нейтрального газообразного водорода в галактики. Этот газ будет охлаждаться, сгущаться и образовывать новые звезды».

Космический телескоп NASA "Джеймс Уэбб" заглянул в эпоху реионизации 2
Визуализация того, как выглядела Вселенная, когда она переживала свою последнюю крупную трансформационную эпоху: эпоху реионизации / © Paul Geil & Simon Mutch/The University of Melbourne

«То, что мы видим большие газовые резервуары, также говорит о том, что у галактик еще не было достаточно времени, чтобы сформировать большинство своих звезд», — добавил он.

Существует множество открытых вопросов об эпохе реионизации, а также о результатах этих наблюдений. Среди последних — местоположение газа в галактике и наличие в нем элементов, помимо водорода и гелия. Ответы на эти вопросы дадут нам представление о том, когда появились первые звезды, и как они погибли.

«Следующий шаг — создать большие статистические выборки галактик и количественно оценить распространенность и выраженность их особенностей», — считает Хейнц.

Космический телескоп NASA "Джеймс Уэбб" заглянул в эпоху реионизации 3

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *