Космический телескоп “Джеймс Уэбб” (JWST) заглянул так далеко в прошлое, как не удавалось еще ни одному телескопу – и обнаружил самые древние из известных науке звездных скоплений.
Эти гравитационно связанные группы звезд, словно космические маяки, шлют нам свой свет из эпохи, когда Вселенной было всего 460 миллионов лет – меньше половины миллиарда лет после Большого взрыва.
Два фактора стали ключом к этому открытию. Во-первых, сверхчувствительный инфракрасный “глаз” JWST позволил заглянуть дальше, чем когда-либо прежде. Во-вторых, на помощь пришла гравитационная линза – массивное скопление галактик на переднем плане исказило пространство-время, подобно гигантской линзе, увеличив и исказив свет далекой галактики.
Именно в этом искаженном изображении, вытянутом в дугу, ученым и удалось разглядеть звездные скопления.
Проект, в рамках которого было сделано открытие, носит название “Космические самоцветы”, и это не случайно. Обнаруженные скопления, кажется, излучают большую часть ультрафиолетового света своей галактики, рассказывая астрономам о ранней Вселенной.
“Считается, что эти галактики были основным источником интенсивного излучения, которое реионизировало раннюю Вселенную”, – говорит ведущий автор исследования Анжела Адамо из Стокгольмского университета. – “Уникальность “Космических самоцветов” в том, что благодаря гравитационной линзе мы можем фактически рассмотреть галактику с разрешением до парсеков!”
Реионизация – это эпоха от образования первых звезд до примерно миллиарда лет после Большого взрыва, когда во Вселенной доминировал нейтральный водород. Свет первых звезд и галактик “срывал” электроны с атомов водорода, ионизируя его во второй раз с момента Большого взрыва. Для этого нужен был очень мощный свет, такой как ультрафиолетовое излучение горячих и молодых звезд.
Международная команда ученых выяснила, что обнаруженные звездные скопления массивны, расположены в небольшой области своей галактики и очень плотны – значительно плотнее, чем звездные скопления в более близкой нам Вселенной.
“Эти результаты свидетельствуют о том, что протошаровые скопления формировались в тусклых галактиках во время эпохи реионизации, что помогает нам понять, как этим галактикам удалось реионизировать Вселенную”, – объясняет Адамо. – “Это открытие также накладывает важные ограничения на формирование шаровых скоплений и их начальные свойства. Например, высокая плотность звезд в скоплениях дает нам первое представление о процессах, происходящих в их недрах, и позволяет по-новому взглянуть на возможное образование очень массивных звезд и “зародышей” черных дыр, которые важны для эволюции галактик”.
Ученые уверены, что это лишь первая ласточка, и вскоре JWST поможет обнаружить множество других подобных скоплений, возможно, еще более древних.
“Я уверен, что в ранней Вселенной скрываются и другие подобные системы, которые ждут своего открытия и помогут нам лучше понять ранние галактики”, – говорит Эрос Ванзелла из Болонской астрофизической и космической обсерватории (Италия), один из основных участников исследования.
Статья с описанием результатов опубликована в журнале Nature.
Читайте также: Новый релиз данных спутника Gaia: полмиллиона новых звезд, ядра скоплений и редкие линзы
