«Джеймс Уэбб» раскрыл важную роль малых галактик в эволюции Вселенной

Их вклад сделал наш мир таким, каким мы его знаем.

Международная группа астрономов использовала данные, собранные телескопом «Джеймс Уэбб», чтобы выяснить детали реионизации ранней Вселенной. Это важный этап космической эволюции, который происходил на отрезке между 600 и 800 миллионами лет после Большого взрыва. В это время нейтральный водород и гелий, которые заполняли пространство, стали повторно ионизироваться, превратив непрозрачный космос в тот, который мы видим сейчас. До сих пор наука однозначно не могла ответить на вопрос о том, что привело к реионизации: это были гигантские ранние галактики, малые галактики или активные сверхмассивные черные дыры в ядрах галактик. Новое исследование отвечает на этот вопрос.

Чтобы разобраться в условиях реионизации, ученые подобрали подходящее поле наблюдений «Джеймса Уэбба», чувствительности которого хватает, чтобы заглядывать в далекое прошлое Вселенной. Более того, они использовали естественную гравитационную линзу, которую в 4 миллиардах световых лет от нас образовало скопление галактик Abell 2744. Оно помогло «Уэббу» рассмотреть объекты в эпоху реионизации — как они выглядели спустя 790 миллионов лет после Большого взрыва.

В этом поле оказалось 83 малых галактик, 20 из которых ученые исследовали особенно тщательно с помощью камеры NIRCam и спектрометра NIRSpec. Они обнаружили признаки активной повторной ионизации, а также мощные источники ультрафиолетового излучения, которое и стало главной причиной этого процесса. Авторы работы пришли к выводу, что именно малые молодые галактики с очень активным звездообразованием стали источником ионизирующего излучения, которое рассеяло «туман» ранней Вселенной.

Большие галактики не подошли бы для этой роли, поскольку их в это время было мало, кроме того, они собирали бы слишком много нейтрального газа вокруг себя, и излучение далеко не могло бы распространиться. А маломассивные галактики активно его распространяли благодаря своему бурному звездообразованию, хотя каждая из них меньше нашего Млечного Пути от 2000 до 200 000 раз. Причем сейчас таких объектов менее 1% среди всех галактик.

Ранее мы рассказывали, что впервые наземные телескопы смогли увидеть зарю Вселенной.