Исследование самого химически примитивного галактического объекта в ранней Вселенной открыло новый взгляд на формирование и эволюцию галактик. Совсем недавно международная команда астрономов под руководством доцента Кимихико Накаджимы из Университета Канадзава представила результаты наблюдений за галактикой LAP1-B с помощью телескопа James Webb, который позволяет заглянуть в эпохи, когда Вселенной было менее одного миллиарда лет.
ПЕРИОД РЕИОНИЗАЦИИ И ТЕМНАЯ ЭПОХА
Эти исследования сосредоточены на одном из ключевых периодов в истории Вселенной — эпохе реионизации. Этот период, протекавший примерно от 380 000 до 1 миллиарда лет после Большого взрыва, известен как «Космическая Тёмная Эпоха». В это время Вселенная была заполнена нейтральным водородом, и любые источники света, видимые сегодня, находились за пределами возможностей обычных телескопов. Однако благодаря современным инфракрасным инструментам JWST астрономы получили возможность исследовать эволюцию галактик, существовавших в самые ранние космологические эпохи.
ОБНАРУЖЕНИЕ LAP1-B
Астрономы использовали метод гравитационного линзирования для изучения LAP1-B — ультра-тёмной галактики, существовавшей всего через 800 миллионов лет после Большого взрыва. Используя спектрометры JWST, команда смогла охарактеризовать эту галактику как самую бедную металлами в известной ранней Вселенной на сегодняшний день. В процессе анализа было обнаружено рекордно низкое содержание кислорода — всего 1/240 от солнечного уровня, что в сочетании с повышенным отношением углерода к кислороду и доминирующей тёмной материей подтверждает, что LAP1-B является предшественником тех «фоссильных» галактик, что находят рядом с Млечным Путем.
ХИМИЧЕСКИЙ СЛЕД LAP1-B
Исследование LAP1-B стало возможным благодаря наличию промежуточного кластерного галактического звена, увеличивающего свет от LAP1-B в 100 раз. После 30 часов наблюдений и глубокого спектроскопического анализа команде удалось детально охарактеризовать химический состав этой галактики. Доля углерода и его соотношение к кислороду соответствуют теоретическим предсказаниям, сделанным на основе модели звезд Популяции III — первых звезд, сформировавшихся во Вселенной.
ПОИСК ДРЕВНИХ ГАЛАКТИК
Профессор Масами Оучи из Научно-астрономической обсерватории Японии подчеркивает, что ультра-тёмные карликовые галактики (UFDs) представляют собой не только самые тусклые галактики, но и составляют основу для изучения ранней эволюции космоса. Эти галактики имеют древние звёзды возрастом свыше 12 миллиардов лет и могут быть остатками самых ранних галактик Вселенной.
ПЕРСПЕКТИВЫ
Открытие LAP1-B предлагает астрономам новую стратегию для картирования рождения тяжелых элементов и формирования самых старых космических структур. В дальнейшем команда намерена использовать данные JWST для поиска еще более примитивных объектов, которые, возможно, представляют собой самые первые галактики Вселенной. Эти исследования могут помочь ответить на вопросы о том, как элементы, из которых мы состоим, впервые появились и начали накапливаться в Вселенной.
В целом, это открытие предоставляет уникальные возможности для понимания формирования галактик и планет в нашей Вселенной, о чем свидетельствует восторженное высказывание доцента Накаджимы: «Мы наблюдаем момент, когда галактика впервые унаследовала химические строительные блоки, созданные самыми ранними звёздами Вселенной».
