JWST обнаружил самые ранние на сегодняшний день галактики, и они выглядят не так, как мы ожидали

Одна из основных научных целей космического телескопа Джеймса Уэбба — наблюдать эпоху, когда, по нашему мнению, были созданы первые галактики, чтобы понять детали их формирования, эволюции и состава.

С каждой из них Если оглянуться назад во времени, телескоп, похоже, побьет собственный рекорд самой далекой галактики, когда-либо виденной. Сейчас начинают поступать научные статьи, поскольку астрономы, наконец, начинают собирать достаточно данных с помощью JWST, чтобы глубже понять раннюю Вселенную.

В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature Astronomy, группа исследователей из Дании полагает, что они наблюдали некоторые из самых первых и самых ранних галактик с помощью JWST.

Эти галактики настолько стары, что, вероятно, они все еще находятся в процессе формирования.

Соотношения галактик

Одним из известных стандартов является то, что соотношение между галактиками и их тяжелыми элементами оставалось постоянным в локальной Вселенной на протяжении последних 12 миллиардов лет. истории, или примерно 5/6 возраста Вселенной.

Но с помощью JWST астрономы теперь видят, что самые молодые галактики выглядят по-другому.

У них этого нет. одинаковое соотношение звезд и более тяжелых элементов, поскольку они еще не прошли циклы звездообразования и звездной смерти, обогащая газовые облака металлами, то есть элементами тяжелее водорода и гелия.

Этот график показывает наблюдаемые галактики на «диаграмме масс элемента и звезды»: чем дальше вправо находится галактика, тем она массивнее. , и чем выше, тем больше тяжелых элементов в нем содержится. Серые значки представляют галактики в современной Вселенной, а красные — новые наблюдения ранних галактик. Эти галактики явно содержат гораздо меньше тяжелых элементов, чем более поздние галактики, но примерно согласуются с теоретическими предсказаниями, обозначенными синей полосой. (Каспер Эльм Хайнц, Питер Лаурсен)

В рамках этого исследования астрономы изучили 16 галактик — одни из самых ранних галактик, когда-либо наблюдавшихся. Их наблюдения показали, что содержание химических веществ в этих галактиках составляет одну четверть от того, что наблюдалось в галактиках, которые сформировались позже.

В своей статье астрономы написали, что «эти результаты предполагают, что галактики в настоящее время все еще тесно связаны с межгалактической средой и подвержены постоянному притоку чистого газа, который эффективно разбавляет их содержание металлов.

По мере того, как гравитация собирала вместе первые скопления газа, формировались первые звезды и галактики.

По мере того, как гравитация собирала вместе первые скопления газа, формировались первые звезды и галактики.

p>

«Когда мы проанализировали свет 16 из этих первых галактик, мы увидели, что в них было значительно меньше тяжелых элементов по сравнению с тем, что можно было ожидать от их звездных масс и количества новых звезд, которые они произвели», — сказал он. Каспер Эльм Хайнц, руководитель исследования и доцент Центра космического рассвета при Институте Нильса Бора и DTU Space в Копенгагене, Дания, в пресс-релизе.

Эти результаты, по словам астрономов, находятся в стадии разработки. разительный контраст с нынешней моделью, согласно которой галактики развиваются в форме равновесия на протяжении большей части истории Вселенной, где существует взаимосвязь между количеством образовавшихся звезд и количеством образовавшихся тяжелых элементов.

Не совсем удивительно

Однако исследователи утверждают, что этот результат не совсем удивительно. Теоретические модели формирования галактик предсказали именно это. И теперь это наблюдалось.

«Результат дает нам первое представление о самых ранних стадиях формирования галактик, которые, по-видимому, более тесно связаны с газом между галактиками, чем мы думали», — сказал Элм. Хайнц.

«Это одно из первых наблюдений Джеймса Уэбба по этой теме, поэтому мы все еще ждем, чтобы увидеть, что нам могут сказать более масштабные и всесторонние наблюдения, которые проводятся в настоящее время.»

Исследователи не сомневаются, что JWST предоставит больше данных, и вскоре они должны иметь гораздо более четкое представление о том, как галактики и первые структуры начали свое формирование в течение первого миллиарда лет после Большого взрыва.

Исследователи не сомневаются в том, что JWST предоставит больше данных, и вскоре они должны иметь гораздо более четкое понимание того, как галактики и первые структуры начали свое формирование в течение первого миллиарда лет после Большого взрыва.

p>

Эта статья была первоначально опубликована Universe Today. Прочтите оригинал статьи.