Обнаружение ярко светящегося газа вокруг 90% ранних галактик Вселенной, основанное на данных космического телескопа «Джеймс Уэбб», представляет собой интересную находку для астрономов: такие галактики оказались ярче, чем ожидалось.
Используя космический телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST), астрономы обнаружили, что практически все самые ранние галактики во Вселенной были окружены яркими газовыми облаками, которые светились ярче, чем звёзды внутри них.
Исследователи обнаружили, что эти галактики, сформировавшиеся всего через 500 миллионов лет после Большого Взрыва, были настолько яркими, что не должны были существовать. Обычно такая яркость свойственна крупным и более поздним галактикам с большим количеством звёзд, подобным Млечному Пути.
Это открытие вызывает сомнения в понимании процесса формирования галактик и даже стандартной модели космологии, согласно которой через несколько миллионов лет после Большого Взрыва из первого вещества начали рождаться редкие звёзды. Однако наблюдения с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» показали, что количество звёзд в ранних галактиках значительно превышает ожидаемое.
Астрономы нашли возможное объяснение этому явлению. Исследование большой группы галактик возрастом около 12 миллиардов лет показало, что около 90% из них окружены ярким газом. Под воздействием излучения соседних звёзд этот газ при охлаждении вызывал звездообразование, что может объяснить яркость ранних галактик. Активность звездообразования, вызванного этими взаимодействиями, может также помочь объяснить большое количество звёзд в ранних галактиках.
«Газ не может излучать свет сам по себе. Но от молодых массивных звёзд исходит именно тот тип излучения, который достаточно возбуждает газ, а ранние галактики содержали множество молодых звёзд», — рассказал ведущий автор Аншу Гупта, астрофизик из Куртинского университета в Австралии.
Яркие газовые облака обнаружены в данных, полученных в ходе программы JWST Advanced Deep Extragalactic Survey, в которой галактики наблюдались в инфракрасном диапазоне.
Изучая спектры галактик, исследователи обнаружили «экстремальные спектральные линии», что говорит о том, что молодые звёзды излучали достаточно света, который возбуждает газ.
Сравнивая эти спектры со спектрами галактик в современной Вселенной, учёные обнаружили схожие особенности в около 1% случаев. Исследование галактик и звёзд в молодой Вселенной имеет важное значение для понимания особенностей ранних галактик и процессе формирования элементов: все химические элементы, за исключением водорода и гелия, образовались в звёздах ранних галактик.