Древнейшая галактика удивила астрономов необычным химическим составом

Ученые из Аризонского университета сделали важное открытие при изучении галактики JADES-GS-z14-0, которая существовала, когда возраст Вселенной составлял менее 300 миллионов лет, что эквивалентно всего 2% от нынешнего возраста. Используя космический телескоп Джеймса Уэбба, исследователи обнаружили, что эта галактика гораздо ярче и химически сложнее, чем предполагалось для столь раннего периода космической истории.

Исследование, опубликованное в Nature Astronomy, основывается на открытии 2024 года, которое идентифицировало JADES-GS-z14-0 как самую удаленную из когда-либо наблюдаемых галактик. По словам Кевина Хейнлайна, соавтора исследования и научного сотрудника обсерватории Стюарда Аризонского университета, галактика оказалась не просто крошечным объектом, а довольно яркой и протяженной структурой, учитывая возраст Вселенной на момент наблюдения.

Особенно удивительным стало обнаружение значительного количества кислорода в составе галактики. В астрономии любой элемент тяжелее гелия считается "металлом", и для появления таких элементов требуются поколения звезд. Наличие существенного количества кислорода в JADES-GS-z14-0 указывает на то, что в этой галактике звезды формировались на протяжении как минимум 100 миллионов лет до момента наблюдения.

Джордж Рике, профессор астрономии и старший автор исследования, отметил, что для образования кислорода галактика должна была пройти сложный цикл: сформировать поколение звезд, которые затем эволюционировали и взорвались как сверхновые, высвободив кислород в межзвездное пространство. Это открытие отодвигает предполагаемое время начала звездообразования в ранней Вселенной.

Наблюдение потребовало примерно девяти дней телескопного времени и было сосредоточено на крошечном участке неба. Якоб Хелтон, ведущий автор исследования, сравнил наблюдаемую область с песчинкой на расстоянии вытянутой руки. Ученые отмечают, что обнаружение такой галактики в столь малой области предполагает существование множества подобных объектов во Вселенной.

Существование столь развитой галактики на ранних этапах космической истории представляет собой серьезный вызов для теоретических моделей формирования галактик и может предоставить ключевые сведения о том, как Вселенная эволюционировала от простых элементов до сложной химии, необходимой для жизни.