Древние звёзды и чёрные дыры: тайны, которые скрывает галактика JADES-GS-z13-1

В глубине Вселенной скрываются звезды, галактики и объекты, находящиеся на таком расстоянии, что их свет доходит до нас спустя миллиарды лет.

Одним из таких открытий стал древний свет, который мы не должны были бы видеть. В рамках проекта JADES (расширенный глубокий внегалактический обзор) космический телескоп имени Джеймса Уэбба (JWST) НАСА обнаружил галактику JADES-GS-z13-1, существующую всего через 330 миллионов лет после Большого взрыва, когда Вселенная была еще в зачаточном состоянии.

JWST впервые смог зафиксировать явные выбросы Лайман-альфа из этой галактики. Эти выбросы возникают, когда электрон в нейтральном атоме водорода возбуждается энергичным фотоном. С тех пор как Вселенная была окутана нейтральным водородом и оставалась непрозрачной около миллиарда лет, мы не ожидали увидеть излучение Лайман-альфа так рано.

Исследователи предполагают, что неожиданное излучение указывает на то, что галактика активно производит ионизирующие фотоны. Это может происходить благодаря массивным и горячим звездам или активному ядру галактики, которые создают раннюю реионизированную область, предотвращая полное подавление Лайман-альфа.

Существуют гипотезы, что первыми звездами, известными как звезды популяции III, могли быть источниками света от GS-z13-1. Эти звезды, вероятно, были намного массивнее и ярче современных. Однако, если подтвердится, что излучение Лайман-альфа исходит от звезд популяции III, это станет невероятным открытием, хотя есть сомнения из-за недостаточной массы галактики.

Также рассматривается возможность наличия сверхмассивной черной дыры в активном ядре галактики, которая могла бы выбрасывать яркие потоки газа, способствующие реионизации области Вселенной немного раньше времени.

На данный момент ученые все еще в поисках ответов на загадки, которые ставит перед ними этот древний "космический фонарь", и благодарны за его существование, даже если оно вызывает недоумение, пишет hicomm.

Уточнения

Гала́ктика — гравитационно связанная система из звёзд, звёздных скоплений, межзвёздного газа и пыли, тёмной материи, планет. Все объекты в составе галактики участвуют в движении относительно общего центра масс.