Космический телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST) помог астрономам обнаружить редкие виды пыли в карликовой галактике Секстант А — одной из самых химически простых галактик в окрестностях Млечного Пути.
Секстант А расположена примерно в четырех миллионах световых лет от Земли и содержит лишь 3–7% того количества тяжелых элементов, которое можно найти в Солнце. Эта галактика настолько маленькая, что ее гравитация не в состоянии удерживать железо, кислород и другие элементы, выбрасываемые во время взрывов сверхновых и умирающих звезд. По своему химическому составу она схожа с галактиками, существовавшими вскоре после Большого взрыва, когда Вселенная состояла почти исключительно из водорода и гелия. Ее относительная близость к нашей планете предоставляет ученым уникальную возможность внимательно исследовать отдельные звезды и межзвездные облака в условиях, схожих с ранней Вселенной.
«Секстант А предоставляет нам чертеж первых пылевых галактик, — говорит Элизабет Тарантино, постдокторант Института космического телескопа и ведущий автор одного из исследований. — Эти данные помогают нам оценить состав самых удаленных галактик, запечатленных JWST, и понять, из каких первых ингредиентов строилась ранняя Вселенная».
Исследования с помощью инфракрасного спектрометра телескопа выявили в галактике пыль из металлического железа и карбида кремния, которую, скорее всего, произвели стареющие звезды на поздних стадиях своей эволюции. Обычно такие звезды создают силикатную пыль, но для ее формирования необходимы кремний и магний, которых в Секстанте А практически нет. «Мы ожидали, что при недостатке необходимых элементов эти звезды будут почти лишены пыли, — объясняет астроном Марта Бойер. — Однако «Джеймс Уэбб» показал нам звезду, которая создала пылевые частицы, состоящие почти целиком из железа. Мы никогда не наблюдали подобного в звездах, аналогичных звездам ранней Вселенной».
Кроме того, телескоп обнаружил в межзвездной среде галактики полициклические ароматические углеводороды — сложные органические молекулы, которые также являются мельчайшими пылевыми частицами. Секстант А стала галактикой с самой низкой металличностью, в которой когда-либо находили эти соединения. Однако, в отличие от богатых металлами галактик, где такие молекулы распределены широко, здесь они сосредоточены в крошечных плотных островках размером всего несколько световых лет — вероятно, это области, где плотность газа достаточно велика для формирования и защиты таких молекул.