На этом изображении, представленном в искусственных цветах, запечатлены две галактики. Ближняя галактика, расположенная в 3 миллиардах световых лет от нас, выделена синим цветом. Фоновая галактика на расстоянии 12 миллиардов световых лет показана красным. Оранжевым цветом отмечено излучение сложных органических молекул, обнаруженных в этой далекой галактике.
Космический телескоп Джеймс Уэбб совершил прорывное открытие, зафиксировав сложные органические молекулы в галактике, удаленной от Земли более чем на 12 миллиардов световых лет. Это самая далекая из известных галактик, где были найдены подобные соединения, что позволяет нам заглянуть в эпоху, когда возраст Вселенной составлял лишь около 10% от нынешнего.
Галактика SPT0418-47 и гравитационная линза
Объект исследования, галактика SPT0418-47, была первоначально обнаружена телескопом Южного полюса и классифицирована как галактика, скрытая пылью. Уникальная возможность ее детального изучения появилась благодаря эффекту гравитационного линзирования. Свет от SPT0418-47 был усилен и искажен гравитационным полем другой галактики, расположенной на переднем плане (всего в 3 миллиардах световых лет от нас). Это выровняло галактики почти идеально с точки зрения земного наблюдателя, создав так называемое «кольцо Эйнштейна» — яркую кольцеобразную структуру, увеличившую изображение далекой галактики примерно в 30-35 раз.
Профессор Хоакин Виейра из Университета Иллинойса, соавтор исследования, поясняет: «Такое увеличение происходит, когда две галактики почти идеально выравниваются относительно Земли. Свет от фоновой галактики искажается и усиливается гравитацией галактики на переднем плане, формируя характерное кольцо».
Состав газа и открытие органических молекул
Международная команда ученых, включая профессора Виейру и аспиранта Кедара Фадке, проанализировала инфракрасные сигналы от массивных пылевых зерен в SPT0418-47. Спектроскопические данные показали, что межзвездный газ в галактике обогащен тяжелыми элементами. Это свидетельствует о том, что к тому моменту уже успело прожить и погибнуть в сверхновых целое поколение звезд, обогативших среду продуктами синтеза.
В данных был четко идентифицирован специфический тип органических соединений — полициклические ароматические углеводороды (ПАУ).
Обратите внимание: MIT и IBM хотят изменить наш мир с помощью искусственного интеллекта.
На Земле подобные молекулы, состоящие из углеродных цепей, встречаются в выхлопных газах или продуктах горения и считаются одними из ключевых «строительных блоков» для самых ранних форм жизни.Данные с Уэбба впервые позволили заглянуть в атомный и молекулярный состав столь древней галактики, что дает критически важную информацию о процессах формирования, эволюции и жизненного цикла галактик. «Новое исследование показывает, что мы теперь можем наблюдать области, где сосредоточены эти мельчайшие пылевые частицы — области, которые были абсолютно недоступны для наблюдения до появления JWST», — отмечают ученые.
Значение открытия ПАУ в ранней Вселенной
Космическая пыль поглощает около половины всего звездного излучения в истории Вселенной, переизлучая эту энергию в инфракрасном диапазоне. Полициклические ароматические углеводороды — это крупные органические молекулы, находящиеся на поверхности пылевых зерен. Они играют важную роль в процессах охлаждения межзвездного газа внутри галактик.
До запуска телескопа Джеймс Уэбб наблюдение ПАУ в столь далеких галактиках было невозможно из-за ограничений по чувствительности и длине волн предыдущих инфракрасных обсерваторий. Мощности Уэбба хватило, чтобы обнаружить сигнал ПАУ на длине волны 3,3 микрометра в галактике, которую мы видим такой, какой она была менее чем через 1,5 миллиарда лет после Большого взрыва.
«Мы не ожидали этого, — признается профессор Виейра. — Обнаружение таких сложных органических молекул на столь колоссальном расстоянии кардинально меняет правила игры для будущих астрономических наблюдений».
Исследование, подробно описывающее это открытие, было опубликовано в журнале Nature.
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.
Источник статьи: С помощью аппарата Джеймс Уэбб в галактике, удаленной от Земли более чем на 12 миллиардов световых лет, были обнаружены сложные органические молекулы.