Эти «красные монстры» вообще не должны существовать

Космический телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST) обнаружил трех «красных монстров», которые существовали в ранней Вселенной. Невообразимо огромные, они способны в корне поменять существующие теории о том, как формировались первые звезды и целые галактики.

Никто и не ожидал

Астрономы высчитали, что «монстроподобные» галактики появились на свет через миллиард лет после Большого взрыва. То есть очень давно. По меркам Вселенной, они очень-очень древние (возраст 12,8 млрд лет) и очень-очень тяжелые — в 100 млрд раз массивнее Солнца и имеют почти такой же вес, как Млечный Путь.

Столь неожиданно раннее появление может означать только одно: звезды в этих галактиках консолидировались с такой высокой скоростью, какую ученые и представить себе не могли. Такое ускорение ставит под сомнение современные теории, касающиеся формирования галактик. Соображения по этому поводу исследователи высказали в статье, опубликованной в научном журнале Nature 13 ноября 2024 года.


— Стейн Вутс, профессор астрономии университета Бата (Великобритания).

На данный момент теория формирования галактик выглядит следующим образом. Сначала гравитация ореолов (скоплений) из темной материи создает область с сильным притяжением. Гравитация этого места начинает притягивать обычную материю (газ и пыль), которая постепенно концентрируется и уплотняется.



Затем плотный газ под воздействием гравитации начинает сжиматься, нагревается, вследствие чего начинаются процессы образования звезд, из которых и формируются галактики.

Вглядываясь в звездную пыль

— Мэнъюань Сяо, астроном, Женевский университет (Швейцария).

Что касается «монстров», то они получили такое название по «фирменному» красному свечению. Как уже было сказано выше, их засек телескоп JWST c помощью ближней инфракрасной камеры. Технически она представляет собой спектрограф, который ловит свет из глубин космоса и разделяет его на составляющие. Инфракрасный «глаз» — это то, что выгодно выделяет «Джеймса Уэбба» из числа других телескопов. Спектрограф позволяет заглянуть намного глубже и рассмотреть, что находится внутри скрытых пылью районов ранней Вселенной.



Исследователи планируют продолжать изучение «красных монстров» с помощью телескопов JWST и ALMA в Чили. Эти находки ставят новые вопросы перед астрофизиками, строящими модели эволюции ранних галактик. Им, возможно, придется учитывать особые процессы, которые помогали таким гигантским галактикам быстро образовывать звезды.

Прорыв в астрономии

Разработка JWST началась в далеком 1996 году, однако строительство завершилось лишь через 20 лет, в 2016-м. После многочисленных задержек и тестирований телескоп был успешно выведен на орбиту ракетой Ariane 5 с космодрома Куру во Французской Гвиане 25 декабря 2021 года. Полноценно телескоп начал свою научную деятельность в июле 2022 года, когда были опубликованы его первые снимки.

За небольшой срок нахождения в космосе JWST совершил массу невероятных открытий. К примеру, телескоп обнаружил галактики, которые сформировались всего через 300-400 млн лет после Большого взрыва. Это рекордно ранние галактики, помогающие понять, как начиналась их эволюция.

«Джеймс Уэбб» впервые подтвердил наличие углекислого газа в атмосфере удаленных экзопланет, а также обнаружил облачные структуры, что расширяет наши знания о планетах за пределами Солнечной системы.

Космический телескоп предоставил детализированные снимки областей звездообразования, таких как туманность Киля и Столпы Творения, показав процесс рождения звезд в небывалых деталях.

JWST изучил свет древнейших звезд, который шел к нам более 13 миллиардов лет. Этот свет помогает исследовать свойства первых структур, образовавшихся вскоре после Большого взрыва.

С помощью инфракрасного спектра телескоп нашел следы воды в дисках, из которых формируются новые планеты. Это повышает вероятность существования похожих на Землю миров.

«Джеймс Уэбб» впервые в истории измерил температуру поверхности скалистой экзопланеты в системе TRAPPIST-1. Это важный шаг для изучения потенциала обитаемости подобных миров.



JWST сделал детализированные снимки колец Нептуна, которые ранее было сложно наблюдать с такими деталями. Это помогло ученым лучше понять их сложение и динамику.

И это далеко не полный перечень того, что открыли астрономы с помощью уникального телескопа за короткое время.