Международная группа астрономов изучила четыре галактики, существовавшие примерно через 700–800 млн лет после Большого взрыва. Наблюдения провели с помощью комплекса ALMA в северной части Чили. Полученные данные помогают понять, в каких условиях появились первые звёзды.
Исследователи искали нейтральный газ — вещество, атомы которого ещё не были ионизированы излучением звёзд. Такой газ не испускает ультрафиолетовый, видимый или инфракрасный свет, поэтому его не могут напрямую наблюдать даже космические телескопы «Джеймс Уэбб» и «Хаббл». Результаты работы опубликованы в The Astronomical Journal, сообщает Universe Today.
Для обнаружения газа учёные использовали спектроскопические приборы ALMA и измерили линии излучения на определённых длинах волн. Во всех четырёх галактиках была найдена линия нейтрального кислорода [O I] с длиной волны 145 мкм. Дополнительный поиск ионизированного газа по линии [N II] на 205 мкм почти не дал результатов, что подтвердило преобладание нейтрального газа.
Сопоставление наблюдений ALMA с данными «Джеймса Уэбба» показало: в этих древних галактиках звёзды располагались значительно плотнее, чем в современных галактиках. Вероятно, в первые сотни миллионов лет после Большого взрыва звездообразование происходило в очень компактных областях, где светила находились ближе друг к другу.
Расстояние до галактик оценили по красному смещению — показателю, связанному с расширением Вселенной и удалением объектов от Земли. Его значения находились в диапазоне от z = 6,58 до z = 7,68, что соответствует эпохе примерно 850–700 млн лет после Большого взрыва. Тогда Вселенной было лишь около 5–6% от её нынешнего возраста.
«Мы планируем распространить эти наблюдения на более крупную выборку галактик и, объединив ALMA с JWST и другими инструментами, создать целостную картину того, как галактики формировались и развивались от космического рассвета до наших дней», — заявил ведущий автор исследования, доцент Центра передовых научных исследований Университета Тиба в Японии Ёсинобу Фудзамото. По его словам, такие исследования помогают ответить на один из фундаментальных вопросов человечества — как Вселенная и Млечный Путь приобрели свой нынешний вид.