У глибинах раннього Всесвіту астрономи виявили надзвичайну галактику, що отримала неофіційну, але влучну назву “Космічне Гроно”. Ця далека небесна формація, що утворилася всього через 930 мільйонів років після Великого Вибуху, кидає виклик усталеним уявленням про те, як виглядали галактики на зорі їхнього існування. Вона рясніє більш ніж дюжиною щільно розташованих регіонів зореутворення, наче гроно винограду – це значно більше, ніж досі вважалося можливим для галактик тієї далекої епохи.
Нове дослідження показало, що “Космічне Гроно” має щонайменше 15 величезних зореутворювальних згустків у своєму обертовому диску, які разом створюють вражаюче видовище яскраво-фіолетових “виноградин” у космічному просторі.
Як було зроблено дивовижне відкриття
Це дивовижне відкриття стало можливим завдяки використанню потужних інструментів – космічного телескопа Джеймса Вебба (JWST) NASA та Атакамського великого міліметрового/субміліметрового масиву (ALMA). Астрономи застосували унікальну методику, відому як гравітаційне лінзування. Це природне явище, коли масивна галактика на передньому плані – у даному випадку, об’єкт RXCJ0600-2007 – діє як гігантське збільшувальне скло, посилюючи та спотворюючи світло від значно віддаленіших об’єктів.
Провідний автор дослідження, Сейджі Фуджімото, який розпочав роботу над цим проєктом, будучи співробітником Обсерваторії Макдональда Техаського університету в Остіні (UT Austin), а нині працює в Університеті Торонто, зазначив у заяві Обсерваторії Макдональда: “Цей об’єкт відомий як одна з найбільш сильно гравітаційно лінзованих далеких галактик, коли-небудь виявлених. Завдяки цьому потужному природному збільшенню, у поєднанні зі спостереженнями одних із найсучасніших телескопів світу, ми отримали унікальну нагоду вивчити внутрішню структуру далекої галактики з безпрецедентною чутливістю та роздільною здатністю”.
Дослідники витратили понад 100 годин на телескопічні спостереження, аби ретельно вивчити цю первісну галактику “Космічне Гроно”. Цікаво, що попередні зображення цього об’єкта, отримані космічним телескопом Габбл, вказували на відносно гладкий, обертовий диск. Однак надзвичайна роздільна здатність ALMA та JWST розкрила дещо значно цікавіше – найдетальніший на сьогодні вигляд внутрішньої будови галактики та її величезних скупчень щільного газу, готового до зореутворення.
Нове розуміння формування галактик
Майк Бойлан-Колчин, співавтор дослідження та професор астрономії Техаського університету в Остіні, додав: “Наші спостереження показують, що молоде світло деяких ранніх галактик домінує завдяки кільком масивним, щільним, компактним згусткам, а не одному рівномірному розподілу зірок”.
Це відкриття докорінно змінює наше розуміння формування ранніх галактик, виявляючи перше чітке поєднання між внутрішніми структурами галактики (а саме, масивними зореутворювальними згустками) та її загальним обертанням. Це підказує, що багато раніше спостережуваних, на перший погляд, гладких галактик можуть насправді бути наповнені схожими прихованими скупченнями зореутворення.
Ці вагомі висновки були опубліковані 7 серпня у престижному науковому журналі “Nature Astronomy”.
Довідкова інформація
*
Великий Вибух – це провідна космологічна модель, яка описує ранній розвиток Всесвіту. Згідно з нею, Всесвіт виник з надзвичайно гарячого та щільного стану близько 13,8 мільярда років тому і відтоді постійно розширюється. “Космічне Гроно” утворилося відносно рано після цієї події, що робить його вивчення надзвичайно цінним для розуміння початкових етапів космічної еволюції.
*
Космічний телескоп Джеймса Вебба (JWST) – це флагманська космічна обсерваторія NASA, Європейського космічного агентства (ESA) та Канадського космічного агентства (CSA). Запущений у 2021 році, він є найпотужнішим космічним телескопом, призначеним для спостереження за Всесвітом в інфрачервоному діапазоні. Його можливості дозволяють зазирати вглиб часу, щоб вивчати перші галактики, утворення зірок та планетних систем, а також шукати ознаки життя на екзопланетах.
*
Атакамський великий міліметровий/субміліметровий масив (ALMA) – це міжнародна астрономічна обсерваторія, розташована на плато Чахнантор у чилійській пустелі Атакама. Вона складається з 66 високоточних радіотелескопів, які працюють як єдиний інструмент. ALMA спеціалізується на вивченні холодного газу та пилу, що є основними компонентами, з яких формуються зірки, планети та галактики, дозволяючи астрономам спостерігати процеси зореутворення у віддалених та молодих галактиках.
*
Гравітаційне лінзування – це явище, передбачене загальною теорією відносності Альберта Ейнштейна. Воно полягає в тому, що світло від далекого об’єкта викривляється та збільшується завдяки присутності масивного об’єкта (наприклад, галактики або скупчення галактик) на шляху його поширення до спостерігача. Це діє як природна “лінза”, дозволяючи вивчати об’єкти, які інакше були б занадто тьмяними або далекими для прямого спостереження.
*
Обсерваторія Макдональда – це астрономічна дослідницька установа, що належить Техаському університету в Остіні, розташована в горах Девіс, штат Техас, США. Вона є однією з провідних обсерваторій у світі, яка активно проводить дослідження в різних галузях астрономії, а також займається освітньою та просвітницькою діяльністю.
*
Техаський університет в Остіні (UT Austin) – це провідний державний дослідницький університет у США, розташований в Остіні, штат Техас. Він відомий своїми сильними академічними та дослідницькими програмами в різних галузях, включаючи науку, інженерію та гуманітарні науки.
*
Університет Торонто – це один з найпрестижніших державних дослідницьких університетів Канади, розташований у Торонто, Онтаріо. Він є світовим лідером у багатьох галузях наукових досліджень та інновацій.
*
Космічний телескоп Габбл – це один з найвідоміших та найважливіших космічних телескопів в історії, спільний проєкт NASA та ESA, запущений у 1990 році. Він здійснив революцію в астрономії, надавши тисячі захопливих зображень та даних, що дозволили значно розширити наші знання про Всесвіт у видимому та ультрафіолетовому діапазонах.
*
Nature Astronomy – це авторитетний міжнародний науковий журнал, який публікує високоякісні оригінальні дослідження, оглядові статті та новини з усіх галузей астрономії та астрофізики, від планетології до космології.
