Это открытие меняет наше представление об одной из самых загадочных эпох космоса.
Астрономы объявили о новых доказательствах по спорному вопросу: количеству ярких галактик, существовавших в ранней Вселенной, в частности, в течение первых 600 миллионов лет после Большого взрыва. «Хаббл» показал, что их число было больше, чем ожидалось, но наземные наблюдения не согласовывались с этой оценкой. Новые наблюдения JWST подтверждают правоту анализа «Хаббла».
Галактики были отобраны из крупнейшего обзора Hubble Brightest of Reionizing Galaxies (BoRG). Они были расположены в 200 различных направлениях, чтобы выборка была универсальной, а не случайной. Их расстояние было определено на основе их цвета, который JWST вычисляет, измеряя спектр света этих галактик. Это подтвердило, что более 50% галактик BoRG действительно находились в далекой Вселенной.
«Главное, что я обнаружила в этом недавнем исследовании, это то, что мы действительно видим много ярких галактик, и это важно для понимания того, как происходит реионизация», — рассказала доктор София Рохас Руис из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, представившая эту работу на 32-й Генеральной ассамблее Международного астрономического союза, которая прошла в Южной Африке.
Реионизация — это не до конца изученная ранняя эпоха Вселенной. Когда космос достаточно охладился, примерно через 400 000 лет после Большого взрыва, атомы водорода смогли удерживать свои электроны. Они перестали быть ионизированными, как это было с момента появления первого протона.
Этот нейтральный водород сделал Вселенную непрозрачной, хотя тогда там и не на что было смотреть – звезды еще не зажглись. Потребовались десятки миллионов лет, чтобы образовались первые звезды, а затем и первые галактики. Эти звезды излучали много ультрафиолетового света, который ионизировал водород, что привело к реионизации.
Вот почему галактики BoRG так важны. Подобно боргам из «Звездного пути», нейтральный водород не мог им сопротивляться. Их свет вырывал электроны из ядра водорода. Новое исследование показало, что популяция BoRG, несмотря на свою яркость в целом, весьма разнообразна. Эти объекты не просто формируют звезды с постоянной высокой скоростью, но и испытывают вспышки звездообразования. Большее количество ярких галактик с разной историей звездообразования рисует более четкую картину ранней Вселенной.
Если бы ранних ярких галактик было мало, им пришлось бы проделать огромную работу по реионизации всей Вселенной. Это означало бы, что это были мощные объекты, которые радикально изменили космос. Но если объектов, поочередно становящихся яркими по мере увеличения скорости звездообразования, было много, весь процесс мог быть более плавным.
«Глядя на обилие этих галактик, можно точно сказать, происходит ли реионизация быстро или более плавно. То, что мы видим сейчас, с большим количеством [галактик], говорит о том, что она происходит более плавно», — сказала доктор Рохас Руис.
Таким образом, JWST, похоже, подтверждает первоначальный анализ «Хаббла» о том, что в ранней Вселенной было больше ярких галактик. Неясно, почему эти галактики не были замечены наземными обсерваториями, но, как отмечает Рохас Руис, «заниматься инфракрасной астрономией с Земли очень сложно. Возможно, эти галактики действительно трудно обнаружить. Или, возможно, они были более консервативны в своей оценке загрязнения, что справедливо, поскольку в инфракрасном диапазоне у нас много помех».
Доктор Рохас Руис, руководитель проекта «Развитие астрономии в сельских общинах Колумбии» (BARCo) в рамках Управления астрономии в целях развития Международного астрономического союза.
Читайте также: Загадочные пузыри eROSITA: что скрывается в сердце нашей Галактики?
