ОБЪЯСНЕНИЕ ЗАГАДОЧНЫХ ДРЕВНИХ ГАЛАКТИК JWST
С запуском телескопа James Webb (JWST) астрономы открыли множество новых галактик, которые меняют наше представление о ранней Вселенной. Всего через несколько недель наблюдений JWST выявил галактики, обладающие гораздо большей массой, чем предполагалось ранее. Это открытие стало настоящей сенсацией и потребовало объяснения.
РЕШЕНИЕ ОТ УЧЕНЫХ
Исследователи, работающие с Атакемой, крупной миллиметровой и субмиллиметровой антенна (ALMA), представили свои результаты в работе под названием "Теплая ультралюминесцентная инфракрасная галактика всего через 600 миллионов лет после Большого взрыва". Главный автор исследования, Том Баккс, постдокторский исследователь Chalmers University of Technology в Швеции, охарактеризовал находки как глубокое понимание ранних процессов звездообразования.
Исследование сосредоточено на галактике Y1, находящейся на красном смещении 8.3. Это значит, что мы видим её такой, какой она была примерно 600 миллионов лет после Большого взрыва. Свет от этой галактики путешествовал к нам более 13 миллиардов лет.
Суперзвездная фабрика Y1
Галактика Y1 получила название "суперразогнанная фабрика звезд", поскольку её скорость звездообразования (SFR) в 180 раз превышает таковую в Млечном Пути, формируя около 180 солнечных масс в год, тогда как Млечный Путь — всего 1. Это открытие ставит под сомнение наши теории о формировании звезд, которые не учитывают такие высокие скорости.
"Хотя это первый случай, когда мы видим такую галактику, мы считаем, что их может быть много", — говорит Йоити Тамура из Нагойского университета, Япония.
КРАСНЫЙ СВЕТ И ТЕПЛОТА ГАЛАКТИК
В астрономии ключевую роль играет свет. То, что мы видим в Y1, является красным светом от разогретой пыли, скрывающим высокую скорость звездообразования. "Мы смотрим в то время, когда Вселенная создавала звезды быстрее, чем сегодня", — отмечает Баккс. Предыдущие наблюдения подтвердили наличие пыли в Y1, что делает её самой удаленной галактикой, откуда мы когда-либо напрямую фиксировали свет от светящейся пыли.
ALMA позволяет наблюдать на длине волн, сравнимой с радио-интервалом, что и сделало возможным измерение температуры Y1. Пыль в галактике имеет температуру около 90 Кельвинов, или -180 градусов по Цельсию. Для сравнения, температура пыли в Млечном Пути составляет лишь 20-40 Кельвинов. Эта разница температурам отражает различные скорости звездообразования в этих галактиках.
"Температура, конечно, холодная по сравнению с домашней пылью на Земле, но она значительно выше, чем у других сравнимых галактик", — добавляет Тамура.
ПОТЕНЦИАЛ ДЛЯ ДРУГИХ ОТКРЫТИЙ
Если такие всплески звездообразования распространены, это может объяснить, почему JWST породил масса впечатляющих открытий о крупных старых галактиках. Даже если эти процессы кратковременны, высокие SFR могут объяснить феномен.
"Мы не знаем, насколько распространены такие фазы в ранней Вселенной, поэтому в будущем мы хотим искать больше примеров подобных фабрик звезд", — заключает Баккс.
Более того, исследования показывают, что ранние галактики могут содержать больше пыли, чем ожидалось. Хотя астрономы знают, что большинство галактической пыли производится старыми звездами, существование теплой пыли как источника яркости может изменить наше понимание их формирования.
Таким образом, Y1 является крайним примером звездообразования, погребенного под пылью, которое можно раскрыть лишь при помощи прямых и комплексных наблюдений. Исследования, подобные этим, открывают новые горизонты для понимания процессов, происходивших в первые эпохи нашей Вселенной.
