Вселенная открыла древнюю галактику.
Астрономы были удивлены, обнаружив свет от галактики JADES-GS-z13-1-LA, которая находится на расстоянии почти 13,5 миллиардов световых лет от Земли.
Эта галактика одна из самых удалённых во Вселенной, и её свет возник почти одновременно с самой Вселенной.
Телескоп Джеймса Уэбба обнаружил излучение Лаймана-альфа от JADES.
Это излучение представляет собой специфическую, ярко выраженную длину волны света, которая легко поглощается нейтральным водородом. По мнению исследователей, обнаружение этого излучения указывает на то, что туман, окружающий галактику, должен рассеяться.
Вселенная возникла примерно 13,8 миллиардов лет назад в результате Большого взрыва. В первые годы своего существования она выглядела совершенно иначе, чем сияющий, сверкающий космос, который мы видим сегодня.
Начиная с 400 000 лет после Большого взрыва и продолжаясь сотни миллионов лет, Вселенная переживала период, известный как тёмные века, когда не существовало ни планет, ни звёзд, ни галактик.
Примерно через 680 миллионов лет после Большого взрыва начали формироваться первые звёзды и галактики.
Они испускали в темноту ультрафиолетовое излучение, которое начало расщеплять атомы водорода и постепенно сделало вселенную прозрачной для света. Через 1,1 миллиарда лет после Большого взрыва космос перестал быть непрозрачным морем черноты, а превратился в прозрачную, освещённую вселенную.
Однако анализ галактики JADES с помощью инструментов визуализации и спектроскопии JWST показал, что она датируется серединой космических тёмных веков. В то время нейтральный газообразный водород должен был быть настолько плотным, что подавлял любой свет, испускаемый ранними звёздами или галактиками.
«Мы действительно не должны были найти галактику, подобную этой, учитывая наше понимание того, как эволюционировала Вселенная, — говорится в заявлении Кевина Хейнлайна, соавтора и астронома из Университета Аризоны. — Мы могли бы представить себе раннюю Вселенную окутанной густым туманом, сквозь который было бы чрезвычайно трудно найти даже мощные маяки, но здесь мы видим луч света из этой галактики, пробивающийся сквозь завесу».
Исследователи не уверены, как и почему эта галактика испускала альфа-излучение Лаймана. Но у них есть несколько теорий.
Одно из возможных объяснений заключается в том, что эта галактика содержит чрезвычайно массивные, горячие звёзды, которые гораздо эффективнее вырабатывают ионизирующее излучение, чем обычные звёзды сегодняшнего дня.
Альтернативная теория заключается в том, что галактика JADES содержит активную сверхмассивную чёрную дыру, и излучение, испускаемое материалом, попадающим в эту чёрную дыру, ионизирует близлежащий газ.
Исследователи нашли некоторые доказательства в поддержку этой идеи. Их измерения размеров JADES показывают, что она чрезвычайно компактна, что характерно для галактик с чёрными дырами.