Телескоп Джеймса Уэбба обнаружил загадочные гигантские галактики
Астрономы высказали предположение, что формирование звёзд и рост галактик в ранней Вселенной происходили более интенсивно, чем считалось ранее.
Это заставило учёных пересмотреть существующие модели формирования галактик. В соответствии с наиболее распространённой космологической моделью — Лямбда-моделью холодной тёмной материи (LCDM) — галактики, которые недавно были открыты, не должны существовать.
Модель LCDM утверждает, что у первых галактик не было достаточно времени, чтобы стать такими массивными, как эти недавно открытые галактики. Стин Вуйтс, соавтор исследования и заведующий кафедрой внегалактической астрономии Хироко Шервин в Университете Бата, назвал обнаружение трёх массивных галактик загадкой.
Он отметил, что многие процессы в эволюции галактик обычно ограничивают скорость превращения газа в звёзды, но эти галактики каким-то образом быстро преодолели большинство из этих препятствий. Это не первый случай, когда телескоп Джеймса Уэбба обнаруживает невероятно большие древние галактики.
Эти три галактики являются лишь последними в серии открытий, которые заставили астрономов усомниться в их понимании того, как формировались ранние галактики. Три галактики были названы «красными монстрами» из-за их гигантских размеров и высокого содержания пыли, что придаёт им отчётливый красный оттенок на снимках, сделанных телескопом.
Стин Вуйтс и его коллеги провели исследование в рамках программы телескопа Джеймса Уэбба — первой в истории программы спектроскопических полных наблюдений в эпоху реионизации (FRESCO). Целью программы был систематический анализ галактик с эмиссионными линиями в течение первого миллиарда лет после Большого взрыва.
Учёные проанализировали эмиссионные линии, чтобы собрать данные о расстояниях между галактиками и интенсивности эмиссионных линий. Затем они измерили количество звёзд в каждой галактике.
Большинство галактик соответствовали существующим моделям, но три оказались массивными — «красными монстрами». Многие астрономы считают, что галактики формируются в ореолах тёмной материи, которая захватывает газ и превращает его в галактики.
Обычно только 20 процентов газа становятся звёздами и галактиками, и галактикам требуется много времени, чтобы достичь огромных размеров. Однако «красные монстры» опровергают эту точку зрения.
Исследователи пришли к выводу, что эти галактики должны были образовывать звёзды почти в два раза быстрее, чем более поздние галактики. Мэнъюань Сяо, ведущий автор исследования и постдокторский исследователь из Женевского университета в Швейцарии, заявил, что результаты исследования меняют понимание формирования галактик в ранней Вселенной.
Исследование дополняет растущее число наблюдений за галактиками, которые противоречат пониманию формирования галактик. Это показывает, что нам ещё многое предстоит узнать о ранней Вселенной.