Холодный нейтральный газ в ранней Вселенной заставил пересмотреть эволюцию галактических скоплений

Международная группа исследователей из Центра Космического Рассвета (Институт Нильса Бора, Копенгагенский университет) обнаружила в ранней Вселенной неожиданно большое количество холодного нейтрального водородного газа в формирующемся скоплении галактик. Это наблюдение, опубликованное в журнале Nature Astronomy, противоречит существующим моделям эволюции Вселенной.

Пространственное распределение и красное смещение членов протоскопления галактик и фоновых галактик с сильными системами DLA. Автор: Nature Astronomy (2026). DOI: 10.1038/s41550-025-02745-x

Учёные наблюдали чрезвычайно массивное протоскопление галактик, которое, по прогнозам, должно было превратиться в одно из крупнейших известных скоплений. Неожиданностью стало обнаружение огромных объёмов холодного нейтрального газа, активно «питающего» формирование звёзд и галактик внутри этой структуры.

«Это не то, что мы видели раньше в таких системах, особенно на столь раннем этапе истории Вселенной. Структура необычна — она массивна, и мы обнаружили огромное количество холодного нейтрального газа, падающего в неё и "подпитывающего" формирование галактик», — объясняет Каспер Хейнц, доцент Центра Космического Рассвета и ведущий автор исследования.

Это открытие ставит под сомнение прежние представления. Считалось, что примерно через миллиард лет после Большого взрыва скопления галактик должны были светиться так ярко, что их газ был бы ионизирован излучением. Однако наблюдения показали, что нейтрального газа осталось гораздо больше, чем предсказывали модели на этом этапе эволюции Вселенной.

Магистрантка Чамилла Терп, участвовавшая в открытии, разработала метод, позволяющий с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST) отделить наблюдения газа, принадлежащего изучаемым галактикам, от газа, лежащего на линии наблюдения. Это позволило точнее изучать эволюцию отдельных скоплений.

Уже сейчас с помощью JWST обнаружено больше подобных структур, чем ожидалось. Это порождает новый вопрос: почему мы видим раннее рождение множества очень крупных структур, которых не наблюдаем в современной Вселенной? Куда они исчезли в ходе её эволюции?

Больше информации: Kasper E. Heintz et al, A dense web of neutral gas in a galaxy proto-cluster post-reionization, Nature Astronomy (2026). DOI: 10.1038/s41550-025-02745-x