Молодые галактики созревают быстрее ожидаемого: исследование выявило неожиданную химическую зрелость

Астрономы получили самые детальные на сегодняшний день изображения далёких галактик в пиковый период их «юности», когда они активно формировали новые звёзды. Наблюдения проводились в рамках программы ALPINE-CRISTAL-JWST.

18 галактик из обзора ALPINE-CRISTAL-JWST. Автор: Андреас Файст (Калтех) и команда обзора.

Исследователи изучили 18 галактик, расположенных на расстоянии 12,5 миллиардов световых лет, с помощью трёх телескопов: космического телескопа «Хаббл», космического телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST) и массива ALMA в Чили. Результаты были представлены 6 января 2026 года на 247-м собрании Американского астрономического общества.

Ключевым открытием стало то, что эти галактики, существовавшие, когда Вселенной было менее миллиарда лет, оказались химически более зрелыми, чем считалось возможным. В них обнаружено неожиданно большое количество тяжёлых элементов, таких как углерод и кислород, которые являются строительными блоками для звёзд, планет и жизни.

Схема эволюции производства металлов в галактиках. Автор: Калтех/Андреас Файст.

«Как металлы образуются менее чем за 1 миллиард лет? Было неожиданно увидеть такие химически зрелые галактики. Это всё равно что увидеть двухлетних детей, которые ведут себя как подростки», — говорит руководитель наблюдений Андреас Файст.

Данные также показали, что сверхмассивные чёрные дыры почти в половине этих галактик активно поглощают материю, то есть быстро растут. Кроме того, окружающая галактики среда (окологалактическая среда) также оказалась химически обогащённой.

Две далёкие галактики из обзора (DC-873321 и DC-842313). Автор: Роберт Хёрт (Калтех), Андреас Файст и команда обзора.

Это первый обзор, который позволил получить пространственно разрешённые изображения галактик на таком расстоянии в нескольких длинах волн одновременно. Это даёт возможность изучать регионы газа, пыли и металлов внутри галактик, чтобы понять, как формировались звёзды и как происходило химическое обогащение, которое в итоге привело к появлению галактик, подобных нашему Млечному Пути.

В будущем команда планирует детальнее изучить рост и обогащение металлами этих галактик с помощью космологических симуляций.

Больше информации: A. L. Faisst et al, The ALPINE-CRISTAL-JWST Survey: JWST/IFU Optical Observations for 18 Main-sequence Galaxies atz= 4–6, The Astrophysical Journal Supplement Series (2026). DOI: 10.3847/1538-4365/ae0928
Seiji Fujimoto et al, The ALPINE-CRISTAL-JWST Survey: NIRSpec IFU Data Processing and Spatially-resolved Views of Chemical Enrichment in Normal Galaxies at z=4-6, arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2510.16116