Вебб виявив найдальші у Всесвіті складні органічні молекули

Дослідники виявили складні органічні молекули в галактиці, віддаленій від Землі більш ніж на 12 мільярдів світлових років — найвіддаленішій галактиці, в якій відомо, що ці молекули існують.

Завдяки можливостям недавно запущеного космічного телескопа "Джеймс Вебб" (JWST) і ретельному аналізу, нове дослідження дає критично важливе уявлення про складні хімічні взаємодії, які відбувалися в перших галактиках у ранньому Всесвіті, розповідають у своєму пресрелізі в Університеті Іллінойсу в Урбана-Шампейн.

Міжнародна група вчених провела диференціювання між інфрачервоними сигналами, генерованими деякими з масивніших і більших пилових зерен у галактиці, та сигналами новоспостережуваних вуглеводневих молекул.

Результати дослідження опубліковані в журналі Nature.

"Пилові зерна поглинають і перевипромінюють близько половини зоряного випромінювання, виробленого у Всесвіті, що робить інфрачервоне світло від далеких об′єктів надзвичайно слабким або невиявленим за допомогою наземних телескопів", - сказав професор астрономії та фізики Хоакін Вієйра.

У новому дослідженні JWST отримав підсилення від того, що дослідники називають "природним збільшувальним склом" - явища, званого гравітаційним лінзуванням. "Це збільшення відбувається, коли дві галактики майже ідеально вирівняні з погляду із Землі, і світло від фонової галактики викривляється та збільшується передньою галактикою у формі кільця, відомого як кільце Ейнштейна", - каже Вієйра.

Галактика, яку спостерігає Вебб, демонструє кільце Ейнштейна, що викликане явищем, відомим як гравітаційне лінзування. Credit: S. Doyle / J. Spilker

Команда навела JWST на SPT0418-47 — об′єкт, виявлений за допомогою телескопа Південного полюса Національного наукового фонду і раніше ідентифікований як галактика прикрита пилом, збільшена у 30-35 разів завдяки гравітаційному лінзуванню. SPT0418-47 розташована на відстані 12 мільярдів світлових років від Землі, що відповідає часу, коли вік Всесвіту становив менше ніж 1,5 мільярда років, або близько 10% від його нинішнього віку, повідомили дослідники.

"До того, як ми отримали доступ до об′єднаної потужності гравітаційного лінзування та JWST, ми не могли ні побачити, ні просторово вирішити реальну фонову галактику крізь увесь цей пил", - сказав Вієйра.

Спектроскопічні дані JWST показують, що затьмарений міжзоряний газ у SPT0418-47 збагачений важкими елементами, що вказує на те, що покоління зірок уже жили й померли. Конкретна сполука, виявлена дослідниками, являє собою тип молекул під назвою поліциклічний ароматичний вуглеводень, або ПАВ. На Землі ці молекули можна знайти у вихлопних газах двигунів внутрішнього згоряння або лісових пожежах. Ці органічні молекули, що складаються з вуглецевих ланцюжків, вважаються основними будівельними блоками для найбільш ранніх форм життя, кажуть дослідники.

"Що це дослідження говорить нам зараз — а ми все ще вчимося — це те, що ми можемо бачити всі регіони, де розташовані ці дрібні пилові зерна — регіони, які ми ніколи не могли бачити до JWST", - сказав співавтор, аспірант Кедар Фадке. "Нові спектроскопічні дані дають нам змогу спостерігати атомний та молекулярний склад галактики, що дає дуже важливе уявлення про формування галактик, їхній життєвий цикл та еволюцію".

"Ми цього не очікували", - сказав Вієйра. "Виявлення цих складних органічних молекул на такій величезній відстані має величезне значення для майбутніх спостережень. Ця робота — тільки перший крок, і ми тільки зараз вчимося використовувати його і вивчаємо його можливості. Ми з нетерпінням чекаємо, що з цього вийде".

! Читайте ще цікаві новини про космос на сайті, або слідкуйте за ними на Facebook.