Свет ранней галактики: вспышки звёздных образований

Призменные спектры NIRSpec JADES-GS-z14-0. На центральной панели показан 1D-спектр (черный) и связанная с ним неопределенность 1σ (голубой). На нижней панели отображается двумерный спектр отношения сигнал/шум, чтобы лучше подчеркнуть контраст на границе разрыва ~ 1,8 мкм. Вставки на верхней панели представляют собой вырезки некоторых изображений NIRCam JADES. Автор: arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2405.18485

Международная группа астрономов и астрофизиков, изучающая данные и изображения, полученные с космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST), обнаружила, что свет, излучаемый одной из самых ранних галактик, обнаруженных на данный момент, вызван продолжающимися вспышками звездных образований.

В своей статье , опубликованной в журнале Nature, группа описывает, как с помощью измерений красного смещения они подтвердили, что свет галактики JADES-GS-z14-0 не был произведен черной дырой, а был вызван излучением молодых звезд, образовавших миллионы лет после Большого взрыва.

Одна из основных задач JWST — поиск и изучение самых старых галактик, которые можно наблюдать. Считалось, что это поможет лучше понять, как галактика и ее компоненты эволюционировали до своей нынешней формы.

В рамках этих усилий исследовательские группы проводят то, что они назвали JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES). возникла примерно через 300 миллионов лет после Большого взрыва.

Две галактики, получившие названия JADES-GS-z14-1 и JADES-GS-z14-0, были тщательно изучены несколькими командами, каждая из которых стремилась узнать больше о том, как они появились после такого относительно короткого промежутка времени.

В этом новом исследовании ученые выяснили, почему одна из галактик — JADES-GS-z14-0 — излучает так много света. Они изучили 10 часов спектрографических данных ближнего инфракрасного диапазона, полученных от JWST, уделив особое внимание измерениям красного смещения, и смогли подтвердить, что галактика является самой ранней из когда-либо наблюдаемых.

Данные также показали, что сверхяркий свет, излучаемый галактикой, исходит не от черной дыры в ее центре. Вместо этого он исходит из ореола молодых звезд, окружающего его ядро. Такое открытие, отмечает команда, предполагает, что свет создается в результате взрыва новых звезд, который, по их подсчетам, продолжается всего через 200 миллионов лет после Большого взрыва.

Это также предполагает, как отмечает команда, что галактика действительно большая. Еще одна удивительная находка заключается в том, что она содержит больше пыли и кислорода, чем ожидалось, что позволяет предположить, что в галактике существует долгая история возникновения и смерти звезд.

Больше информации: Stefano Carniani et al, Spectroscopic confirmation of two luminous galaxies at a redshift of 14, Nature (2024). DOI: 10.1038/s41586-024-07860-9. On arXiv: DOI: 10.48550/arxiv.2405.18485