Данные «Хаббл» о ранней Вселенной поразили астрономов

Анализ данных космического телескопа «Хаббл» позволил предположить,  что формирование первых звезд и галактик в ранней Вселенной произошло раньше, чем считалось ранее. В пользу этой теории говорит, то что астрономы не нашли никаких свидетельств о первом поколении звезд, известных как звезды Населения III – периода, когда Вселенной было всего 500 миллионов лет.

Исследование самых первых галактик остается серьезной проблемой в современной астрономии. Человечеству не известно,  когда и как сформировались первые звезды и галактики во Вселенной. Однако, группа европейских исследователей во главе с Раханой Бхатавдекар из Европейского космического агентства (ЕКА) полагает, что им удалось серьезно продвинуться в этом вопросе.

Считается, что звезды Населения III состояли из исконного материала, появившегося в результате Большого взрыва. Таким образом, эти звезды должны были состоять исключительно из водорода, гелия и лития, единственных элементов, которые существовали еще до того, как процессы в ядрах этих звезд могли создать более тяжелые элементы, такие как кислород, азот, углерод и железо.

Ученые исследовали раннюю Вселенную в промежутке от 500 миллионов до 1 миллиарда лет после Большого взрыва, изучая кластер MACSJ0416 и его параллельное поле с помощью космического телескопа «Хаббл» (сравнивая их с данными, полученными с космического телескопа «Спитцер» и наземного телескопа VLT).

Итог оказался удивительным, исследователи не нашли никаких доказательств того, что в этом космическом временном интервале  присутствовали звезды первого поколения Населения III. Основной результат был получен благодаря анализу данных широкоугольной камеры 3 космического телескопа «Хаббл» и усовершенствованной камеры для съемки в рамках программы «Пограничные поля Хаббл».

Эта программа (которая наблюдала шесть далеких скоплений галактик в период с 2012 по 2017 год) позволила получить самые далекие наблюдения скоплений галактик  и расположенных за ними галактик, которые были увеличены эффектом гравитационного линзирования.

Команда ученых разработала новую технику, которая удаляет свет от ярких галактик переднего плана, оставляя лишь эти гравитационные линзы. Это позволило им обнаружить галактики с низкими массами, более низкими, чем когда-либо наблюдались с помощью «Хаббл» ранее. Расстояние при этом соответствовало периоду, когда Вселенной было менее миллиарда лет.

Отсутствие доказательств экзотических звездных популяций и идентификации многих галактик малой массы подтверждает предположение, что эти галактики являются наиболее вероятными кандидатами для повторной ионизации Вселенной.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что самое раннее образование звезд и галактик произошло намного раньше, чем это может быть исследовано с даже помощью космического телескопа «Хаббл». Такое открытие, оставляет широчайшую область для исследований с помощью телескопа следующего поколения «Джеймс Уэбб».