Первые звезды и галактики очень трудно изучать — они находятся от нас невообразимо далеко, а их свет крайне слаб. Однако космический телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST), запущенный в 2021 году, способен заглядывать в далекое прошлое, буквально в эпоху формирования первых космических объектов. Уникальные инструменты телескопа позволяют заглянуть очень далеко, в регионы, свет от которых идет до нас миллиарды лет. То есть ученые могут наблюдать Вселенную в эпоху, когда только рождались первые звезды и галактики.
Именно благодаря этой обсерватории стоимостью 10 миллиардов долларов группа ученых под руководством Кимихико Накадзимы из Университета Канадзавы в Японии смогла обнаружить тусклую древнюю галактику LAP1-B.
В обычных условиях обнаружить такую маленькую и далекую галактику было бы невозможно. Но японским астрономам повезло: между нами и LAP1-B расположено массивное скопление более близких галактик, которое работает как гигантская космическая лупа. Это явление называется гравитационным линзированием — массивные объекты искривляют пространство-время и усиливают свет от далеких источников. В данном случае свет от LAP1-B усилился в 100 раз.
Ученые обнаружили, что большая часть света галактики исходит не от звезд, а от светящихся облаков газа. Разложив этот свет в спектр и изучив линии излучения, они определили химический состав газа и получили поразительные результаты.
Оказалось, что найденная ими галактика практически не содержит тяжелых элементов — кислорода в ней примерно в 240 раз меньше, чем в Солнце. Это делает LAP1‑B одной из самых химически примитивных звездообразующих галактик из известных науке.
Кроме того, в спектре обнаружено интенсивное ионизирующее излучение, характерное для звезд первого поколения. Особенно интересным оказалось повышенное соотношение углерода к кислороду — это точно соответствует предсказанной химической подписи взрывов первых звезд из так называемого Населения (популяции) III, которые существовали на заре Вселенной. Современные звезды относятся к Населению I и содержат гораздо больше тяжелых элементов.
Ученые также измерили движение и скорость газа и пришли к выводу, что галактика удерживается массивным облаком невидимой темной материи. Как отмечается в статье, опубликованной в журнале Nature, это открытие предоставляет редкую возможность заглянуть в самые ранние стадии формирования галактик, когда первые звезды только начинали преобразовывать Вселенную.
Ранее телескоп «Джеймс Уэбб» обнаружил удивительную гигантскую галактику, которая не вращается.
Источник: hi-tech.mail.ru