Понимание эволюции космоса снова под вопросом — найдена очень рано умершая галактика

Телескоп им.Джеймса Уэбба открывает новые горизонты в понимании космической эволюции и теорий формирования Вселенной.
Dima Zel/Shutterstock/FOTODOM

Астрономы из Университета Женевы сделали открытие, опровергающее существующие теоретические модели эволюции галактик. В рамках программы RUBIES, использующей космический телескоп им. Джеймса Уэбба, исследователи обнаружили ранюю галактику, которая прекратила формировать звезды гораздо раньше, чем это предполагали ученые. Статья об этом опубликована в Astrophysical Journal.

В ранней Вселенной типичная галактика была занята преобразованием газа из межгалактической среды в звезды, что в конечном итоге увеличивало ее массу и ускоряло звездообразование. Однако галактики не растут бесконечно из-за затухания звездообразования. В нынешней Вселенной около половины наблюдаемых галактик уже прекратили формировать звезды. Эти галактики более красные по цвету, так как больше не содержат ярких молодых голубых звезд, а лишь старые, небольшие красные.

С помощью технологии инфракрасной спектроскопии астрономы сумели подтвердить существование массивных галактик с погасшим звездообразованием в ранней Вселенной (1,2 миллиарда лет после Большого взрыва, красное смещение 5). Это противоречит современным научным теориям, утверждающим, что такие объекты должны формироваться дольше.

Фото: NASA/CSA/ESA, A. Weibel, P. A. Oesch (University of Geneva), RUBIES team: A. de Graaff (MPIA Heidelberg), G. Brammer (Niels Bohr Institute), DAWN JWST Archive
Три спектра, полученные JWST/NIRSpec. Рекордная галактика показана в центре.

В рамках широкомасштабной программы RUBIES исследователи собрали данные спектроскопических наблюдений за тысячами галактик.

Среди этих данных идентифицировали наиболее удаленную «заглохшую» галактику на красном смещении 7,29, что соответствует примерно 700 миллионам лет после Большого взрыва. Эта галактика, названная RUBIES-UDS-QG-z7, демонстрирует неожиданно старое звездное население для молодой Вселенной.

«То есть массивные "заглохшие" галактики в первый миллиард лет Вселенной встречались более чем в 100 раз чаще, чем это предсказано. Это наводит на мысль о необходимости пересмотра ключевых факторов в теоретических моделях, таких как влияние звездных ветров или активных галактических ядер на процессы звездообразования», — утверждает Андреа Вейбель, первый автор статьи.

Небольшой размер RUBIES-UDS-QG-z7 (~650 световых лет) подразумевает высокую плотность звездной массы, сопоставимую с плотностями, наблюдаемыми в более близких спокойных галактиках.

«Обнаружение этой галактики предоставляет первые убедительные доказательства того, что центры некоторых "современных" массивных эллиптических галактик могли существовать с первых сотен миллиона лет Вселенной», — резюмирует Анна де Графф, ведущий исследователь программы RUBIES.

Таким образом, данные исследования указывают на необходимость пересмотра существующих теорий формирования галактик и предлагают углубленный обзор механизмов развития ранней Вселенной.