"Уэбб" идентифицировал самые ранние нити космической паутины

С помощью космического телескопа "Джеймс Уэбб" обнаружено нитевидное расположение 10 галактик, существовавшее всего через 830 миллионов лет после Большого взрыва.

Об этом рассказывают в НАСА, передают OstanniPodii.com.

Галактики не разбросаны беспорядочно по Вселенной. Они собираются не только в скопления, но и в огромные взаимосвязанные филаментарные (нитевидные) структуры с гигантскими бесплодными пустотами между ними. Эта "космическая паутина" сначала была непрочной и со временем становилась все более отчетливой, поскольку гравитация притягивала материю друг к другу.

Астрономы с помощью космического телескопа "Джеймс Уэбб" обнаружили нитевидное расположение 10 галактик, существовавшее всего через 830 миллионов лет после Большого взрыва. Структура длиной 3 миллиона световых лет опирается на светящийся квазар - галактику с активной сверхмассивной черной дырой в центре. Команда считает, что этот филамент со временем превратится в массивное скопление галактик, подобное известному скоплению Волосы Вероники.

"Я был удивлен тем, насколько длинным и узким является этот филамент", - сказал член команды Сяохуи Фань из Университета Аризоны в Тусоне. "Я ожидал что-то найти, но не ожидал такой длинной, определенно тонкой структуры".

"Это одна из самых ранних филаментарных структур, которые люди когда-либо находили связанными с далеким квазаром", - добавил Фейдж Ванг из Университета Аризоны в Тусоне, главный исследователь этой программы.

Открытие было сделано в рамках проекта ASPIRE (Спектроскопический обзор смещенных гало в Эпоху реионизации), основной целью которого является изучение космического окружения самых ранних черных дыр. Всего в рамках программы будут наблюдать 25 квазаров, существовавших в течение первого миллиарда лет после Большого взрыва - время, известное как Эпоха реионизации.

"Последние два десятилетия исследований в области космологии дали нам глубокое понимание того, как формируется и развивается космическая паутина. Цель ASPIRE - понять, как включить появление самых ранних массивных черных дыр в нашу нынешнюю историю формирования космической структуры", - пояснил член команды Джозеф Хеннави из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре.

На этом компасном изображении показано поле глубоких галактик, снятое NIRCam (Камера ближнего инфракрасного диапазона) для программы ASPIRE. Поле включает квазар под названием J0305-3150, яркость которого засвечивает галактику-хозяина. Справа внизу - стрелки компаса, указывающие ориентацию изображения на небе. Под изображением содержится цветовой ключ, показывающий, какие фильтры NIRCam были использованы для создания изображения и какой цвет видимого света присвоен каждому фильтру. Credits: NASA, ESA, CSA, Feige Wang (University of Arizona), and Joseph DePasquale (STScI)

Вырастание монстров

В другой части исследования изучаются свойства восьми квазаров в молодой Вселенной. Команда подтвердила, что их центральные черные дыры, которые существовали менее чем через миллиард лет после большого взрыва, имеют массу от 600 миллионов до 2 миллиардов раз больше массы нашего Солнца. Астрономы продолжают искать доказательства, объясняющие, как эти черные дыры могли так быстро вырасти до таких размеров.

"Чтобы сформировать эти сверхмассивные черные дыры за такое короткое время, должны быть соблюдены два критерия. Во-первых, необходимо начать рост с массивной "семенной" черной дыры. Во-вторых, даже если это "семя" имеет массу, эквивалентную тысяче Солнц, оно должно аккрецировать в миллион раз больше материи с максимально возможной скоростью в течение всей своей жизни", - пояснил Ванг.

"Эти беспрецедентные наблюдения дают важные подсказки о том, как собрались черные дыры. Мы узнали, что эти черные дыры располагаются в массивных молодых галактиках, которые предоставляют резервуар топлива для их роста", - сказал Джинни Ян из Университета Аризоны, который возглавляет исследования черных дыр с помощью ASPIRE.

"Уэбб" также предоставил лучшие доказательства того, как ранние сверхмассивные черные дыры потенциально регулируют образование звезд в своих галактиках. В то время как сверхмассивные черные дыры накапливают материю, они также могут создавать огромные оттоки вещества. Эти ветры могут распространяться далеко за пределы самой черной дыры, в галактических масштабах, и могут оказать значительное влияние на формирование звезд.

"Сильные ветры от черных дыр могут подавлять образование звезд в галактике-хозяине. Такие ветры наблюдались в близлежащей Вселенной, но никогда не наблюдались непосредственно в Эпоху реионизации", - говорит Янг. "Размер ветра связан со структурой квазара. По наблюдениям "Вебба" мы видим, что такие ветры существовали в ранней Вселенной".

Эти результаты были опубликованы в двух статьях в журнале The Astrophysical Journal Letters 29 июня.