Астрономы обнаружили необычно развитое ядро в далёком протоскоплении галактик

RGB-изображение A2744-z7p9OD с использованием фильтров F090W, F277W и F444W, с наложенными точками, указывающими позиции галактик, подтверждённых спектроскопически (квадраты, сплошная линия) и фотометрических кандидатов (круги). Пунктирные большие квадраты обозначают наиболее скопленные области ядра. Автор: arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2507.06284

Международная команда астрономов с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST) провела глубокие и высокоточные спектральные наблюдения далёкого протоскопления галактик под обозначением A2744-z7p9OD. Результаты исследования, опубликованные 8 июля на сервере препринтов arXiv, проливают свет на свойства этого протоскопления, выявив наличие в нём необычно развитого ядра.

Галактические скопления представляют собой коллекции из сотен или тысяч галактик, связанных гравитацией. Эти структуры являются самыми массивными гравитационно связанными объектами во Вселенной, что делает их идеальными лабораториями для изучения эволюции галактик и космологии.

Особый интерес для астрономов представляют протоскопления галактик — предшественники современных скоплений. Эти объекты, обнаруженные на высоких красных смещениях (более 2.0), могут предоставить важную информацию о ранних этапах эволюции Вселенной.

A2744-z7p9OD (сокращённо A2744-PC) — это протоскопление галактик с красным смещением 7.88. Предыдущие наблюдения показали, что в его ядре находится как минимум одна относительно развитая галактика.

Недавно группа астрономов под руководством Каллума Уиттена из Женевского университета (Швейцария) решила подробнее изучить этот объект с помощью камеры ближнего инфракрасного диапазона (NIRCam) телескопа JWST.

«Используя новые глубокие и высокоточные изображения NIRCam гравитационного поля Abell 2744, мы исследовали протоскопление A2744-z7p9OD», — написали исследователи в статье.

В ходе наблюдений было обнаружено семь новых членов A2744-PC, что увеличило общее количество известных галактик в этом протоскоплении до 23. Затем астрономы изучили спектральные свойства всех галактик, входящих в протоскопление, включая бальмеровский разрыв и ультрафиолетовые наклоны.

Исследование показало, что галактики в A2744-PC демонстрируют более сильный бальмеровский разрыв и менее крутые ультрафиолетовые наклоны по сравнению с полевыми галактиками на таком же красном смещении, что соответствует примерно 650 миллионам лет после Большого взрыва. Это говорит о том, что большинство галактик в протоскоплении находятся на более продвинутой стадии эволюции, чем обычно ожидается.

Кроме того, наблюдения выявили, что ядро A2744-PC состоит из массивных, пыльных галактик с замедляющимся звездообразованием, в то время как на окраинах протоскопления находятся более молодые галактики, переживающие активные всплески звездообразования.

По словам авторов исследования, эти результаты указывают на то, что A2744-PC обладает высокоразвитым ядром и в целом находится на более поздней стадии эволюции, чем предсказывают симуляции.

«К красному смещению z < 5 ядра протоскоплений должны быть первыми областями, где проявляются признаки прекращения звездообразования и наличия плотного внутрископленческого газа, в то время как звездообразование продолжается на периферии. Однако такие свойства уже наблюдаются в A2744-PC при z ∼ 8», — заключили учёные.

Подробнее о результатах исследования можно узнать в статье: Callum Witten et al, Before its time: a remarkably evolved protocluster core at z=7.88, arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2507.06284