Две независимые группы астрономов зафиксировали присутствие кислорода в самой далекой из известных галактик – JADES-GS-z14-0. Это открытие, сделанное с помощью массива радиотелескопов ALMA, заставляет пересмотреть представления о скорости формирования галактик в ранней Вселенной. Результаты наблюдений и выводы ученых представлены в журнале Astronomy & Astrophysics.
«Это как найти подростка там, где ожидаешь увидеть только младенцев. Результаты показывают, что галактика не только быстро сформировалась, но и очень быстро развилась. Это подтверждает гипотезу о том, что галактики в ранней Вселенной эволюционировали быстрее, чем считалось ранее», – рассказывают авторы исследования.
Художественное представление галактики JADES-GS-z14-0. Credit: ESO/M. Kornmesser
JADES-GS-z14-0 обнаружена в 2024 году космическим телескопом «James Webb» и является самой далекой подтвержденной галактикой: ее свет шел к нам 13,4 миллиарда лет. Это означает, что мы видим ее такой, какой она была спустя примерно 300 миллионов лет после Большого взрыва.
Обычно галактики в начале своего существования состоят в основном из водорода и гелия. Более тяжелые элементы, такие как кислород, появляются в результате ядерных реакций в звездах и выбрасываются в межзвездную среду после их гибели. Ученые полагали, что 300 миллионов лет – слишком короткий срок для накопления значительного количества тяжелых элементов. Однако данные ALMA показывают, что JADES-GS-z14-0 содержит в 10 раз больше кислорода, чем предполагалось для таких ранних галактик.
«Мы были поражены этим открытием, поскольку оно дало нам новое понимание первых этапов эволюции галактик. Тот факт, что JADES-GS-z14-0 уже «взрослая» в столь юной Вселенной, ставит перед нами новые вопросы о времени и механизмах формирования галактик», – отметили авторы исследования.
Снимок галактики JADES-GS-z14-0, полученный массивом радиотелескопов ALMA. Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/S. Carniani et al./S. Schouws et al
Кроме того, фиксация кислорода позволила уточнить расстояние до JADES-GS-z14-0 с беспрецедентной точностью в 0,005%.
Обнаружение кислорода в самой далекой из известных галактик открывает новые горизонты в изучении эволюции Вселенной. Эти данные помогут астрономам глубже понять процессы формирования звезд и галактик в первые сотни миллионов лет после Большого взрыва.