Телескоп JWST обнаружил крошечный звездообразующий комплекс в ранней Вселенной

Обзор области наблюдений JWST/NIRSpec Microshutter Array (MSA) для LAP2. Автор: arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2509.07073

Астрономы с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST) обнаружили слабый и небольшой звездообразующий комплекс. Открытие нового комплекса, получившего обозначение LAP2, подробно описано в исследовательской работе, опубликованной 8 сентября на сервере препринтов arXiv.

Гипотетические звезды Населения III, состоящие почти полностью из первичного газа, согласно теории, были первыми звездами, сформировавшимися после Большого взрыва. Обнаружение источников с очень низкой металличностью и малой массой на больших красных смещениях может иметь решающее значение для исследования этих звезд, поскольку они дают редкую возможность увидеть галактики в условиях, сходных с условиями ранней Вселенной. Это может помочь нам понять, например, как первые поколения звезд обогатили космос тяжелыми элементами.

Недавно группа астрономов под руководством Эроса Ванзеллы из Астрофизической и космической обсерватории в Болонье (Италия) изучила один такой источник с высоким красным смещением, бедный металлами и с низкой массой. Источник был идентифицирован за скоплением галактик Abell 2744, которое действует как сильная гравитационная линза.

«Мы сообщаем об открытии слабого, бедного кислородом сильно линзированного ионизирующего источника — названного LAP2 (Lensed And Pristine 2) — при спектроскопическом красном смещении z = 4.19», — пояснили исследователи.

Проведя спектроскопические наблюдения, астрономы сначала получили два зеркальных изображения: LAP2-a и LAP2-b. Большие коэффициенты увеличения этих двух изображений указывают на то, что LAP2 представляет собой крошечный и слабый звездный комплекс с расчетным размером менее 33 световых лет и собственной ультрафиолетовой светимостью -12,2.

На основе собранных данных масса LAP2 была оценена в несколько десятков тысяч солнечных масс, а его металличность оказалась менее 0,6% от солнечной. Удельная скорость звездообразования (sSFR) LAP2 была рассчитана как 100 на миллиард лет, а возраст этого комплекса предположительно составляет менее 10 миллионов лет.

Металличность LAP2 делает его одним из самых бедных металлами объектов, известных на сегодняшний день. Более того, наблюдения показывают, что этот комплекс застигнут на ранней, первозданной стадии формирования, что согласуется со сценарием мгновенной вспышки звездообразования.

Благодаря своим свойствам LAP2 может дать редкое представление о галактиках в условиях, сходных с условиями ранней Вселенной, занимая редко исследуемый режим низкой звездной массы. Поэтому авторы статьи планируют провести дополнительные наблюдения этого звездообразующего комплекса, чтобы более детально изучить этот вопрос.

«Система запланирована для наблюдений с NIRSpec/IFU в призменном режиме (Программа 7677) на общее время 17,4 часа. Полученные двумерные карты позволят провести прямое сравнение с обнаружением линии Лайман-альфа на VLT/MUSE IFU, независимую и более глубокую проверку дефицита кислорода на обоих множественных изображениях и — объединив их с представленными здесь данными — возможность установить более строгие ограничения на линии кислорода и других металлов», — заключили астрономы.

Исследование звездообразующих комплексов, подобных LAP2, помогает ученым лучше понять процессы, происходившие в первые сотни миллионов лет после Большого взрыва. «Джеймс Уэбб» продолжает открывать новые, ранее недоступные для наблюдения объекты на космическом рассвете, значительно расширяя наши знания о формировании и эволюции первых звезд и галактик.