RW Space

Галактика, скрывающаяся в дальних уголках Вселенной, всего через 600 миллионов лет после Большого взрыва, дает нам лучшее представление о том, как мог выглядеть наш собственный младенческий Млечный Путь.

Взрыв звездообразования, это было получил прозвище Светлячок Искорка. Однако, проделав путь к нам за 13,2 миллиарда лет, «блестящий» свет галактики можно увидеть только благодаря сочетанию самого мощного космического телескопа, когда-либо построенного, и причуды гравитации, которая сгибает пространство-время в увеличительное стекло.

Вид Firefly Sparkle настолько детализирован, что астрономы смогли идентифицировать 10 отдельных звезд скоплений и определить массу галактики, которая активно формируется и растет во тьме Космического Рассвета.

«Я не думал, что можно будет разделить галактику, существовавшую так рано во Вселенной, на такое большое количество отдельных компонентов, не говоря уже о том, чтобы обнаружить, что ее масса аналогична массе нашей собственной галактики, когда она находилась в процессе формирования, » говорит астрофизик Ламия Моула из колледжа Уэлсли, США.

«Внутри этой крошечной галактики происходит так много всего, в том числе множество различных фаз звездообразования.»

Первый миллиард лет существования Вселенной вызывает большой интерес всем, кто изучает космос. Этот период известен как Космический Рассвет, и он содержит эпохи, в которых вся материя во Вселенной начала объединяться из первичного тумана частиц, превращаясь в звезды, галактики и все остальное, что составляет Вселенную вокруг нее.

Очевидно, мы хотим узнать больше о том, как родилась Вселенная; но Космический Рассвет чрезвычайно трудно увидеть. Это так далеко, что объекты внутри него едва воспринимаются нашими самыми мощными телескопами как пятна света.

Это Здесь на помощь приходит гравитационное линзирование. Когда что-то массивное находится в космосе, его огромное гравитационное поле вызывает деформацию самого пространства-времени – это немного похоже на то, как если шлепнуть шар для боулинга по батуту, мат растянется. Если затем катить шарик по батуту, он будет следовать по изогнутой траектории; точно так же свет, проходящий через гравитационную линзу, следует кривизне искривленного пространства-времени.

Когда свет выходит с другой стороны, он часто размазывается, искажается и воспроизводится на нескольких изображениях; но, прежде всего, оно увеличивается. Астрономы могут взять весь этот беспорядочный свет и выровнять его, чтобы увидеть истинную природу источника, который его породил.

Так обстоит дело и с Firefly Sparkle. Он расположен вдоль нашего луча зрения за гигантским скоплением галактик на переднем плане, свет которого путешествовал 5,3 миллиарда лет, чтобы достичь нас. Это скопление известно как источник линзирования и, следовательно, является главным кандидатом на роль JWST, чьи инфракрасные возможности идеально подходят для изучения далекого света, растянутого в более красные длины волн в результате расширения Вселенной.

Свет Firefly Sparkle, усиленный скоплением галактик, растягивается в длинное сверкающее пятно, вдоль которого можно увидеть сверкающие скопления звезд. Исследователи реконструировали этот свет в когерентную галактику, напоминающую каплю, расцветающую при рождении новых звезд.

» Наша реконструкция показывает, что скопления активно формирующихся звезд окружены рассеянным светом других неразрешенных звезд», — говорит астрофизик Картейк Айер из Колумбийского университета в США. «Эта галактика буквально находится в процессе сборки».

Потому что свет галактики растянулся в дугу, исследователи легко смогли идентифицировать отдельные звездные скопления и определить массу галактики. Оно довольно легкое, с массой, которую мы ожидаем увидеть в маленьком Млечном Пути. Кроме того, звездные скопления имеют разные цвета по всему спектру.

Это говорит о том, что образование звезд не происходит одновременно, поскольку разные звезды на разных стадиях жизни излучают разные виды света. Каждый из кластеров находится на разной стадии своего развития. В совокупности скопления составляют около половины всей массы Firefly Sparkle. Это редкая возможность заглянуть в процесс сборки галактики.

Еще один ключ к разгадке роста галактики — что другие галактики находятся очень близко. Две галактики висят на расстоянии от Firefly Sparkle 6500 световых лет и 42 000 световых лет соответственно.

Это настолько близко, что три галактики, вероятно, гравитационно связаны в трехстороннем орбитальном танце – и это может быть ранней стадией каннибализма, при котором молодые галактики растут. Например, рост Млечного Пути был вызван поглощением множества меньших галактик.

«Он давно предсказывалось, что галактики в ранней Вселенной формируются в результате последовательных взаимодействий и слияний с другими более мелкими галактиками», — говорит астрофизик Ёсихиса Асада из Киотского университета в Японии. «Возможно, мы являемся свидетелями этого процесса в действии».

Эта крошечная галактика дала нам один из самых подробных взглядов на то, как растут молодые галактики, которые мы когда-либо имели, и представляет собой редкую возможность лучше понять нашу собственную галактику. Но такие возможности уже становятся все менее редкими.

«Это лишь первая из многих таких галактик, которые JWST откроет открывайте», — говорит астроном Маруша Брадача из Люблянского университета в Словении.

«Точно так же, как микроскопы позволяют нам видеть пыльцевые зерна растений, невероятное разрешение Уэбба и увеличивающая сила гравитационного линзирования позволяют нам видеть маленькие кусочки внутри галактик. Наша команда сейчас анализирует все ранние галактики, и все результаты указывают в одном направлении: нам еще предстоит узнать гораздо больше о том, как формировались эти ранние галактики».

Результат исследования был опубликован в журнале Nature.