Доводить теорію Великого вибуху: JWST зафіксував галактику без металів

Міжнародна група дослідників за допомогою космічного телескопа імені Джеймса Вебба (JWST) зафіксувала галактику AMORE6, характеристики якої узгоджуються з теоретичними передбаченнями моделі Великого вибуху. Галактика не містить слідів елементів, важчих за водень і гелій, що свідчить про її формування у винятково ранній епосі еволюції Всесвіту, повідомляє DailyGalaxy. 

Галактика AMORE6 була виявлена завдяки гравітаційному лінзуванню на червоному зміщенні z = 5,725, що відповідає періоду, коли Всесвіту було менше одного мільярда років. Цей часовий інтервал вважається критичним для вивчення зореутворення першого покоління. За словами авторів дослідження, під керівництвом Такахіро Морішіти з Каліфорнійського технологічного інституту, йдеться про один із перших прикладів об’єкта з нульовою або майже нульовою металічністю – середовища, яке не містить важчих елементів, ніж гелій.

У спектральному аналізі галактики відсутні емісійні лінії кисню (OIII), які зазвичай використовуються для оцінки хімічного складу міжзоряного середовища. Це дозволяє класифікувати AMORE6 як кандидата на первинну галактику з так званою нульовою металічністю. Такий тип об’єктів вважається свідченням існування зір III популяції – перших зір у Всесвіті, які складалися виключно з легких елементів, сформованих безпосередньо після Великого вибуху. Дотепер подібні галактики залишалися гіпотетичними, спостережень із підтвердженими характеристиками раніше не надходило.

Нова галактика вирізняється низькою масою та компактною морфологією, що відрізняє її від раніше зафіксованих об'єктів раннього Всесвіту. Це може свідчити про альтернативний шлях еволюції, який відрізняється від класичних моделей формування великих зоряних систем. Хоча AMORE6 не є найстарішою з відомих галактик, її відсутність металів надає їй унікального статусу в контексті підтвердження космологічних моделей.

Дослідження надає вагомі докази на підтримку стандартної моделі Великого вибуху та пов’язаної з нею теорії первинного нуклеосинтезу – процесу, в ході якого у перші хвилини після утворення Всесвіту з водню та гелію формувалися перші ядра. На думку авторів, виявлення AMORE6 не лише закриває одну з прогалин у хронології формування галактик, а й підтверджує наявність фізичних умов, передбачених космологічними розрахунками.

У науковому середовищі AMORE6 вже називають першим переконливим спостереженням галактики, що зберегла склад елементів, характерний для найперших етапів існування Всесвіту. Подальші дослідження галактик подібного типу можуть допомогти уточнити часові межі початку зореутворення, а також роль зір III популяції у хімічному збагаченні космічного середовища.

Космічний телескоп Джеймса Вебба (JWST), який працює з липня 2022 року, зробив унікальний знімок туманності Котяча Лапа. Телескоп став ключовим інструментом для спостереження за раннім Всесвітом і процесами формування зірок. За три роки роботи він суттєво розширив межі сучасної астрофізики, надавши доступ до об’єктів і явищ, які раніше були недосяжні.