Астрономи підтвердили, що галактика “Мейзі” - одна з найраніших серед спостережуваних

За допомогою спектроскопії встановлено червоне зміщення галактики — вона світила менш як 400 млн років після Великого вибуху. Також спростовано ще дальше розташування іншої галактики.

Про це розповідають OstanniPodii.com з посиланням на пресреліз Техаського університету в Остіні (UT Austin).

Результати дослідження опубліковано в журналі Nature.

Торік космічний телескоп "Джеймс Вебб" (JWST) виявив галактику "Мейзі" і подальші спостереження показали, що вона виникла через 390 млн років після Великого вибуху. Хоча це не так рано, як припускала група під керівництвом астронома Стівена Фінкельштейна влітку минулого року (290 млн років після ВВ), проте, це одна з чотирьох найбільш ранніх підтверджених галактик.

“Галактика Мейзі цікава тим, що вона була однією з перших далеких галактик, виявлених JWST, і першою з цього набору, яка була підтверджена спектроскопічно”, - сказав Фінкельштейн, співавтор нової роботи та головний дослідник програми "Науковий огляд ранньої еволюції космосу" (CEERS). Він назвав цю галактику на честь своєї дочки, оскільки вона була відкрита в день її народження.

Наразі команда CEERS також вивчає близько 10 галактик, які можуть належати до епохи, ще більш ранньої, ніж епоха "Мейзі".

Спектроскопія для "Мейзі"

Об'єкти в космосі не мають часової мітки. Щоб визначити, коли світло, яке ми спостерігаємо, покинуло об'єкт, астрономи вимірюють його червоне зміщення — величину, на яку змінився колір об'єкта внаслідок його руху від нас. Оскільки ми живемо у розширюваному Всесвіті, що далі в минуле ми заглядаємо, то більшим є червоне зміщення об'єкта.

Початкові оцінки червоних зміщень (а значить, і часу після Великого вибуху) були засновані на фотометрії — визначенні яскравості світла на зображеннях за допомогою невеликої кількості широкочастотних фільтрів. Ці оцінки були зроблені на основі даних, протягом спочатку відведеного часу для першого сезону спостережень телескопа.

Для отримання більш точних оцінок команда CEERS звернулася до спектроскопічного приладу JWST — NIRSpec (Спектрограф ближнього інфрачервоного діапазону), який розщеплює світло об'єкта на безліч вузьких частот для більш точного визначення його хімічного складу, тепловиділення, власної яскравості та відносного руху. Згідно з останнім спектроскопічним аналізом, галактика "Мейзі" перебуває на червоному зміщенні z=11,4.

Спростування "надранньої" галактики

У цьому дослідженні також розглядалася галактика CEERS-93316, яка, за первинними оцінками, спостерігалася через неймовірні 250 млн років після Великого вибуху. Під час подальшого аналізу виявилося, що CEERS-93316 має скромніше червоне зміщення z=4.9, що відповідає приблизно 1 млрд років після Великого вибуху.

Виявилося, що гарячий газ у CEERS-93316 випромінював так багато світла в декількох вузьких частотних діапазонах, пов'язаних з киснем і воднем, що галактика здавалася набагато блакитнішою, ніж вона є насправді. Цей блакитний відтінок імітує ознаки, які Фінкельштейн та інші дослідники очікували побачити в дуже ранніх галактиках. Це пов'язано з примхою фотометричного методу, яка проявляється тільки для об'єктів із червоним зміщенням близько 4,9. Фінкельштейн каже, що це був випадок невезіння.

“Це був досить дивний випадок”, - каже Фінкельштейн. “З багатьох десятків кандидатів з високим червоним зсувом, які спостерігалися спектроскопічно, це єдиний випадок, коли істинне червоне зміщення виявилося набагато меншим, ніж наше початкове припущення”.

Ця галактика не тільки має неприродний блакитний вигляд, а й набагато яскравіша, ніж передбачають наші сучасні моделі для галактик, що сформувалися на такому ранньому етапі розвитку Всесвіту.

“Було б дуже складно пояснити, як Всесвіт міг створити таку масивну галактику так скоро”, - каже Фінкельштейн. “Тому я думаю, що це, ймовірно, завжди було найімовірнішим результатом, оскільки вона була такою екстремальною, такою яскравою, на такому явно високому червоному зміщенні”.

Раніше ще одна рання галактика, виявлена JWST в рамках іншого огляду GLASS, була підтверджена за допомогою Атакамського міліметрового/субміліметрового масиву (ALMA). Ця галактика під назвою GHZ2/GLASS-z12 існувала вже через 367 мільйонів років після Великого вибуху.

OstanniPodii.com