Две независимые исследовательские группы, используя мощности радиотелескопа ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), совершили прорывное открытие: в самой далекой из известных науке галактик, JADES-GS-z14-0, был обнаружен кислород. Публикация двух параллельных исследований, посвященных этому феномену, может кардинально изменить современные представления о темпах и механизмах формирования галактик в юной Вселенной.
В 2024 году JADES-GS-z14-0 была официально признана рекордсменом по удаленности от Земли. Свет от этой галактики путешествовал к нам около 13.4 миллиардов лет, что позволяет астрономам заглянуть в эпоху, когда возраст Вселенной не превышал 300 миллионов лет. Это уникальное окно в самое начало космической истории.
Сам факт обнаружения кислорода имеет огромное значение. Он указывает на то, что галактика прошла через интенсивный и быстрый процесс химической эволюции, что противоречит прежним теориям. Считалось, что первичные галактики состояли практически исключительно из легких элементов — водорода и гелия, а более тяжелые элементы, такие как кислород, должны были накапливаться постепенно, в недрах поколений звезд. Однако количество кислорода в JADES-GS-z14-0 говорит о невероятно бурной и ранней вспышке звездообразования, которая за короткий по космическим меркам срок обогатила галактику тяжелыми элементами.
Вызов существующим моделям
Согласно устоявшимся космологическим моделям, через 300 миллионов лет после Большого взрыва Вселенная была еще слишком молода для появления галактик, богатых тяжелыми элементами.
Обратите внимание: MIT и IBM хотят изменить наш мир с помощью искусственного интеллекта.
Однако данные ALMA показывают, что JADES-GS-z14-0 содержит примерно на порядок больше тяжелых элементов, чем предсказывали теоретические расчеты. «Это неожиданное открытие открывает новые горизонты в изучении эволюции ранних галактик», — отмечает Стефано Каньяни из Пизанской нормальной школы. По его словам, столь ранняя «зрелость» этой галактики ставит под сомнение текущие сценарии их формирования.Помимо революции в понимании химической эволюции, обнаружение кислорода позволило с беспрецедентной точностью измерить расстояние до галактики — с погрешностью всего 0.005%. Для наглядности: такая точность эквивалентна измерению длины с ошибкой в 5 сантиметров на расстоянии в один километр. Столь точные измерения являются бесценными для уточнения и калибровки астрономических моделей, описывающих самые первые этапы жизни Вселенной.
Синергия телескопов нового поколения
Данное открытие стало блестящим примером синергии между двумя ключевыми инструментами современной астрономии — космическим телескопом имени Джеймса Уэбба (JWST) и комплексом ALMA. Телескоп Уэбба первоначально идентифицировал и подтвердил существование этой сверхдалекой галактики, в то время как ALMA с высокой точностью измерил ее расстояние и предоставил детальную информацию о химическом составе. Ричард Боуэнс из Лейденской обсерватории подчеркивает: «Это открытие наглядно демонстрирует, как комбинация возможностей JWST и ALMA способна раскрывать неожиданные и фундаментальные аспекты формирования и эволюции самых первых галактик».
Обнаружение кислорода в JADES-GS-z14-0 ставит перед космологами новые сложные вопросы и, вероятно, приведет к пересмотру ряда теорий, описывающих эволюцию ранней Вселенной. Дальнейшие наблюдения за этой и подобными ей галактиками с помощью все более совершенных инструментов обещают дать уникальную информацию о процессах, которые сформировали Вселенную в ее младенчестве.
Читайте все последние новости астрономии на New-Science.ruБольше интересных статей здесь: Новости науки и техники.