Красные галактики раскрывают новые тайны рождения Вселенной

Это изображение объединяет данные камер MIRI и NIRcam космического телескопа «Джеймс Уэбб» для создания многокрасочного вида на Глубокое поле Хаббла. Зеленые, оранжевые и красные оттенки получены от MIRI и показывают самые красные галактики и звезды в поле. Это изображение было выбрано Европейским космическим агентством в качестве «Картины месяца» за август. Автор: ESA/Webb, NASA & CSA, G. Östlin, P. G. Perez-Gonzalez, J. Melinder, the JADES Collaboration, the MIDIS collaboration, M. Zamani (ESA/Webb)

Снимки, сделанные инфракрасной камерой MIRI на космическом телескопе «Джеймс Уэбб» (JWST), впервые позволили наблюдать первые галактики в длинноволновом инфракрасном свете. Наряду с недавним исследованием, опубликованным в журнале Astronomy and Astrophysics, эти изображения предоставляют новые данные о том, как формировались первые галактики более 13 миллиардов лет назад.

«На изображениях мы можем видеть самые далекие галактики, известные нам», — говорит Йёран Эстлин, профессор астрономии кафедры астрономии Стокгольмского университета.

В исследовании научная группа представляет свои наблюдения за Глубоким полем Хаббла (HUDF) — областью неба, которую чаще всего наблюдали различные телескопы, включая «Хаббл» и «Джеймс Уэбб» в космосе, а также наземные телескопы, такие как VLT и ALMA.

«Что уникально в наших наблюдениях, так это то, что они проводятся в средневолновом инфракрасном свете и с чрезвычайно длительной выдержкой, близкой к 100 часам. Это позволяет нам изучать чрезвычайно далекие галактики. Они испускали свой свет более 13 миллиардов лет назад, близко к началу Вселенной», — объясняет Йёран Эстлин.

Ближе к Большому взрыву

Наблюдения MIRI за первыми галактиками позволяют понять, как и когда формировались их звезды. Предыдущие наблюдения измеряли только свет новорожденных звезд в этих галактиках.

«С MIRI мы можем оценить количество звезд, которые сформировались еще раньше, близко к Большому взрыву. Это дает нам возможность изучить, как эволюционировали первые галактики в ранние дни Вселенной», — говорит Йенс Мелиндер, исследователь кафедры астрономии Стокгольмского университета.

Элементы и черные дыры

Используя средний инфракрасный свет, исследовательская группа также может изучать пылевые галактики, некоторые из которых содержат черные дыры. Эти богатые пылью галактики содержат большое количество межзвездной пыли, которая поглощает синий свет от звезд. Свет, который выходит из этих галактик и достигает нас, является инфракрасным.

«MIRI позволяет нам видеть сквозь завесу пыли и наблюдать то, что находится за ней. Наблюдая за этим типом галактик, мы можем понять, как быстро формировались более тяжелые элементы, из которых состоит пыль, в ранней Вселенной, и как эволюционировали сверхмассивные черные дыры, окруженные кольцом горячей пыли», — отмечает Мелиндер.

Новые изображения и данные доступны

Публикация делает все изображения и измерения доступными для исследователей по всему миру для загрузки и использования.

«Мы предоставили совершенно новые данные, которые будут использоваться в будущем исследователями, изучающими эволюцию галактик и формирование первых галактик. HUDF — это невероятно хорошо изученная часть ночного неба, поэтому большое значение имеет предоставление наших изображений. Мы ожидаем, что ими воспользуются многие», — говорит Мелиндер.

Больше информации: Göran Östlin et al, MIRI Deep Imaging Survey (MIDIS) of the Hubble Ultra Deep Field, Astronomy & Astrophysics (2025). DOI: 10.1051/0004-6361/202451723

Источник: Stockholm University

Интересный факт: Космический телескоп «Джеймс Уэбб», запущенный в декабре 2021 года, уже совершил множество революционных открытий в астрономии. Его способность наблюдать в инфракрасном диапазоне позволяет заглянуть дальше в прошлое Вселенной, чем любой предыдущий телескоп, поскольку свет от самых далеких галактик смещается в красную область спектра из-за расширения Вселенной.