Одна из основных научных целей космического телескопа Джеймса Уэбба — наблюдать эпоху, когда, по нашему мнению, были созданы первые галактики, чтобы понять детали их формирования, эволюции и состава. С каждым глубоким взглядом в прошлое телескоп, кажется, побивает свой собственный рекорд самой далекой галактики, когда-либо виденной. Сейчас начинают поступать научные статьи, поскольку астрономы, наконец, начинают собирать достаточно данных с JWST, чтобы глубже понять раннюю Вселенную.
В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature Astronomy, группа исследователей из Дании полагает, что они наблюдали некоторые из самых первых и самых ранних галактик с помощью JWST. Эти галактики настолько стары, что, вероятно, все еще находятся в процессе формирования.
Соотношения галактик
Одним из известных стандартов является то, что соотношение между галактиками и их тяжелыми элементами оставалось постоянным в локальной Вселенной на протяжении последних 12 миллиардов лет истории, или примерно 5/6 возраста Вселенной. Но благодаря JWST астрономы теперь видят, что самые молодые галактики выглядят по-другому. У них нет такого же соотношения звезд и более тяжелых элементов, потому что они еще не прошли циклы звездообразования и звездной смерти, обогащая газовые облака металлами, т. е. элементами тяжелее водорода и гелия.
Для этого исследования астрономы изучили 16 галактик, одни из самых ранних галактик, когда-либо наблюдавшихся. Их наблюдения показали, что содержание химических веществ в этих галактиках составляет одну четверть от того, что наблюдалось в галактиках, которые сформировались позже. В своей статье астрономы написали, что «эти результаты предполагают, что галактики в настоящее время все еще тесно связаны с межгалактической средой и подвержены постоянному притоку чистого газа, который эффективно снижает содержание в них металлов».
Когда гравитация собрала вместе первые сгустки газа, образовались первые звезды и галактики.
«Когда мы проанализировали свет 16 из этих первых галактик, мы увидели, что в них было значительно меньше тяжелых элементов по сравнению с тем, что можно было ожидать от их звездных масс и количества новых звезд, которые они произвели», — сказал Каспер Эльм Хайнц, руководитель исследования и доцент Центра космического рассвета при Институте Нильса Бора и DTU Space в Копенгагене, Дания, в пресс-релизе.
Эти результаты, по словам астрономов, резко контрастируют с нынешней моделью, согласно которой галактики развиваются в форме равновесия на протяжении большей части истории Вселенной, где существует взаимосвязь между количеством образовавшихся звезд и количеством образовавшихся тяжелых элементов. .
Не совсем удивительно
Однако исследователи говорят, что этот результат не совсем неожиданный. Теоретические модели формирования галактик предсказали именно это. И сейчас это наблюдается.
«Результат дает нам первое представление о самых ранних стадиях формирования галактик, которые, по-видимому, более тесно связаны с газом между галактиками, чем мы думали», — сказал Элм Хайнц. «Это одно из первых наблюдений Джеймса Уэбба по этой теме, поэтому мы все еще ждем, чтобы увидеть, что нам могут сказать более масштабные и всесторонние наблюдения, которые проводятся в настоящее время».
Исследователи заявили, что нет никаких сомнений в том, что JWST предоставит больше данных, и вскоре они должны иметь гораздо более четкое представление о том, как галактики и первые структуры начали свое формирование в течение первого миллиарда лет после Большого взрыва.
