Кислород обнаружен в самой далекой известной галактике

Точное местоположение на ночном небе галактики JADES-GS-z14-0, очень маленькой точки в созвездии Печи. Автор: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/S. Carniani et al./S. Schouws et al/JWST: NASA, ESA, CSA, STScI, Brant Robertson (UC Santa Cruz), Ben Johnson (CfA), Sandro Tacchella (Cambridge), Phill Cargile (CfA)

Обнаруженная в прошлом году галактика JADES-GS-z14-0 является самой далекой из когда-либо обнаруженных подтверждённых галактик: она так далека, что её свету потребовалось 13,4 миллиарда лет, чтобы дойти до нас, то есть мы видим её такой, какой она была, когда Вселенной было менее 300 миллионов лет, что составляет около 2% от её нынешнего возраста.

Новое обнаружение кислорода с помощью ALMA, телескопа в пустыне Атакама в Чили, свидетельствует о том, что галактика гораздо более химически зрелая, чем предполагалось.

«Это все равно, что найти подростка там, где можно было бы ожидать только младенцев», — говорит Сандер Шоувс, аспирант Лейденской обсерватории (Нидерланды) и первый автор голландского исследования, принятого к публикации в The Astrophysical Journal.

«Результаты показывают, что галактика сформировалась очень быстро и также быстро созревает, что добавляет все больше доказательств того, что формирование галактик происходит гораздо быстрее, чем ожидалось».

Галактики обычно начинают свою жизнь с молодых звезд, которые в основном состоят из легких элементов, таких как водород и гелий. По мере эволюции звезд они создают более тяжелые элементы, такие как кислород, которые рассеиваются по их галактике-хозяину после их смерти.

Исследователи считали, что в возрасте 300 миллионов лет Вселенная все еще слишком молода, чтобы иметь галактики, полные тяжелых элементов. Однако два исследования ALMA указывают на то, что JADES-GS-z14-0 имеет примерно в 10 раз больше тяжелых элементов, чем ожидалось.

«Я был поражен неожиданными результатами, потому что они открыли новый взгляд на первые фазы эволюции галактик», — говорит Стефано Карниани из Высшей нормальной школы Пизы, Италия, и ведущий автор статьи, принятой к публикации в Astronomy & Astrophysics. «Доказательства того, что галактика уже является зрелой в молодой Вселенной, поднимают вопросы о том, когда и как образовались галактики».

Обнаружение кислорода также позволило астрономам значительно точнее измерить расстояние до JADES-GS-z14-0.

«Обнаружение ALMA обеспечивает необычайно точное измерение расстояния до галактики с погрешностью всего 0,005%. Такой уровень точности — аналогичный точности в пределах 5 см на расстоянии 1 км — помогает улучшить наше понимание свойств далеких галактик», — добавляет Элеонора Парланти, автор и аспирант Высшей нормальной школы в Пизе.

«Хотя галактика была первоначально открыта с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба, для подтверждения и точного определения ее огромного расстояния потребовалась ALMA», — говорит доцент Ричард Боуэнс, член группы в Лейденской обсерватории.

«Это демонстрирует удивительную синергию между ALMA и JWST, позволяющую раскрыть формирование и эволюцию первых галактик».

Гергё Поппинг, астроном ESO в Европейском региональном центре ALMA, не принимавший участия в исследованиях, говорит: «Я был действительно удивлен этим четким обнаружением кислорода в JADES-GS-z14-0. Это говорит о том, что галактики могут формироваться быстрее после Большого взрыва, чем считалось ранее».

«Этот результат демонстрирует важную роль, которую ALMA играет в раскрытии условий, при которых сформировались первые галактики в нашей Вселенной».

Больше информации: Sander Schouws et al, Detection of [OIII] _88µm in JADES-GS-z14-0 at z=14.1793, The Astrophysical Journal (2025). www.eso.org/public/archives/re … eso2507/eso2507b.pdf
Stefano Carniani et al, The eventful life of a luminous galaxy at z=14: metal enrichment, feedback, and low gas fraction?, Astronomy & Astrophysics (2025). DOI: 10.1051/0004-6361/202452451. www.eso.org/public/archives/re … eso2507/eso2507a.pdf

Источник: ESO