Телескоп «Уэбб» разглядел очаги звездообразования в галактике через 400 млн лет после Большого взрыва

Астрономы впервые смогли увидеть отдельные очаги звездообразования в очень древней галактике. Наблюдения провела международная группа под руководством исследователя из Токийского университета в рамках программы VENUS. Работа показала, что в ранней Вселенной звёзды могли рождаться не равномерно по всей галактике, а в небольших, очень плотных узлах.

Как линза помогла заглянуть вглубь

Галактика Misty Moons находится за массивным скоплением галактик MACS J0257.1-2325. Его гравитация искривляет и усиливает свет от более далёких объектов, и это дало исследователям возможность увидеть детали, которые при обычных наблюдениях были бы недоступны даже «Уэббу». Скопление создаёт несколько изображений одной и той же галактики. Модели распределения массы предсказывали пять таких изображений, два удалось уверенно выделить: их назвали ID1 и ID2. Гравитационное увеличение сделало их примерно в 20–30 раз ярче.

Снимки получены камерой NIRCam в десяти инфракрасных диапазонах, дополнены архивными наблюдениями «Хаббла». На изображении ID1 обнаружили четыре ярких образования, на ID2 — три. После сопоставления учёные пришли к выводу, что оба снимка относятся к одному объекту, видимому с разных сторон.

Звёзды собраны в плотные скопления

Эффективные радиусы отдельных областей звездообразования составляют около 10–70 парсеков, то есть от 33 до 228 световых лет. Масса звёзд в каждом таком образовании оценивается примерно в 10 миллионов масс Солнца, возраст — несколько десятков миллионов лет, пыли немного. По характеристикам они похожи на молодые массивные звёздные скопления и могут быть ранними предшественниками некоторых современных шаровых скоплений.

Самое необычное — распределение звёзд внутри галактики. Компактные образования содержат не менее 80% всей её звёздной массы. Расчётная поверхностная плотность звездообразования в отдельных областях может в сотни и тысячи раз превышать показатели современных карликовых галактик. Это согласуется с предположением, что маленькие галактики в ранней Вселенной переживали короткие, но очень интенсивные вспышки звездообразования.

Авторы допускают, что часть излучения самых ярких центральных областей может давать не только молодые звёзды, но и вещество, падающее на сверхмассивную чёрную дыру. Однако текущие наблюдения не позволяют сказать это наверняка. Красное смещение около 11–12 тоже пока оценено по особенностям излучения в разных диапазонах, и без спектроскопии эта цифра остаётся предварительной. Тем не менее уже сейчас наблюдения дают материал для проверки моделей того, как формировались первые звёздные системы.

Источники: 3DNews, Новая наука