"Джеймс Вебб" виявив занадто багато металів у дуже давній галактиці

Поглиблений аналіз світла від галактики, що існувала ще за світанку Всесвіту, виявив найвищий на той час рівень металів. Вчені поки що не можуть однозначно вказати на джерело важких елементів, що спостерігаються. З великою ймовірністю це можуть виявитися невловимі «первинні» зірки, що робить відкриття одним із найважливіших в астрофізиці.

Наука вважає, що практично всі метали народилися і можуть народжуватися лише у зірках. Вибухи наднових розкидають їх дедалі ширше. Всі ми з вами і Земля, а також все живе та неживе на ній колись були атомами, народженими у зірках. Уточнимо, що астрофізика вважає металами все, що важче за водень і гелій.

Під час Великого вибуху з'явився переважно водень. Гелія було істотно менше, ще менше було літію і, можливо, мало берилію, що зникало. Тим самим металевість Всесвіту збільшувалася поступово і досить передбачувано, що дозволяло уявити еволюцію зірок, галактик та всього іншого. Ось тільки спостереження раннього Всесвіту, які дозволив проводити телескоп Джеймс Вебб, починають вносити сумнів у наше розуміння процесів у ньому.

Виявлення досить вражаючого обсягу вуглецю в молодій (чи стародавній щодо нас) галактиці на рубежі приблизно 350 млн років після Великого вибуху стало одним із таких відкриттів. У галактиці з червоним усуненням z12,5 виявлено дуже багато металів, а вуглець для астрофізиків, нагадаємо, це метал. "Джеймс Вебб" проводив спектроскопію об'єкта протягом 65 годин, що стало безпрецедентним випадком. Для такого інструменту витратити стільки часу на аналіз спектра від однієї галактики - це розкіш, мало доступна кому.

Аналіз спектру та широта присутності вуглецю у світлі галактики дозволили припустити, що вуглець присутній саме у зірках, а не в міжзоряному чи міжгалактичному газі. Побачити самі зірки на такій відстані неможливо. Якщо нам пощастить, такі зірки можна буде розрізнити у разі гравітаційного лінзування. Поки що завдяки «Веббу» можна дійти невтішного висновку, що у стародавньої галактиці зірки виявилися зовсім чисто. У таких галактиках очікувалося зустріти зірки населення ІІІ, у яких металів бути не повинно. Це перше покоління зірок після Великого вибуху, які відомі лише гіпотетично.

Згідно з висновками вчених, джерелом вуглецю в найдавнішій галактиці, швидше за все, є зірки населення ІІІ. Іншим джерелом вуглецю в галактиці, що спостерігається, може бути надмасивна чорна діра. Поглинання діркою речовини може супроводжуватись утворенням металів. Але ця ймовірність видається меншою. Нарешті, метали крім наднових можуть синтезуватися і викидатися в космос зірками AGB ( асимптотична гілка гігантів). Однак, щоб це відбувалося, зірки AGB повинні були еволюціонувати значно довше, ніж у випадку, що спостерігається.

Загалом, «Джеймс Вебб» підкинув вченим чергову загадку або відгадку, яка має підштовхнути до кращого розуміння еволюції зірок, галактик та Всесвіту.