С помощта на космическия телескоп Джеймс Уеб (JWST), изследователи идентифицират най-отдалечените кълбовидни купове, откривани някога. Тези плътни групи от милиони звезди може да са реликви, съдържат първите и най-старите звезди във Вселената.
Анализът на Webb’s First Deep Field ("първо изображение на дълбоко поле от космическия телескоп Джеймс Уеб - JWST) току-що представи ново съкровище - някои от най-ранните галактики във Вселената. Резултатите са публикувани вчера, 29 септември, в The Astrophysical Journal Letters.
В първото детайлното изображение на Webb's First Deep Field (по-долу), изследователите откриват това, което наричат галактика „Спарклер“ („Sparkler“ - Бенгалски огън), която е на разстояние 9 милиарда светлинни години. Тази галактика е получила името си заради компактните обекти, които изглеждат като малки жълто-червени точки около нея, наричани от изследователите „искри“. Екипът предполага, че тези искри могат да бъдат или млади клъстери, активно образуващи звезди - родени 3 милиарда години след Големия взрив в пика на образуването на звезди - или стари кълбовидни клъстери. Кълбовидните купове са древни струпвания от звезди от ранното детство на една галактика и съдържат улики за нейните най-ранни фази на формиране и растеж.
Webb's First Deep Field, включващо общо 12,5 часа време на експозиция, е изображението с най-висока разделителна способност на ранната Вселена, получавано някога.
Дори и така можеше да сме пропуснали Спарклер, но случайно между нас и него се намира галактически клъстер, наречен SMACS 0723. Гравитационната кривина на пространство-времето изкривява светлината от далечната галактика, и не просто я увеличава с фактор 100, а и я копира не веднъж, а два пъти. Това „тройно“ изкривяване на галактиката дава повече данни за анализ.
Екипът направи задълбочено проучване на светлината, излъчвана от 12-те клъстера, които идентифицират, и за пет от тях не откриват кислорода, очакван за клъстер, който активно образува звезди. Това ги е довело до заключението, че обектите са кълбовидни купове, които вече не генерират нови звезди, а са в състояние на покой.
Галактиката Млечен път има около 150 кълбовидни купа и как и кога точно са се образували тези плътни групи от звезди не е много ясно. Астрономите знаят, че кълбовидните купове могат да бъдат изключително стари, но е невероятно предизвикателство да се измери тяхната възраст. Използването на много отдалечени кълбовидни купове за определяне на възрастта на първите звезди в далечни галактики не е правено досега и е възможно само с JWST.
„Тъй като галактиката Спарклер е много по-далеч от нашия собствен Млечен път, е по-лесно да се определи възрастта на нейните кълбовидни купове“, обяснява астрономът Ламия Моула (Lamiya Mowla) от Университета в Торонто, която ръководи изследването.
„Ние наблюдаваме Спарклер такъв, какъвто е бил преди 9 милиарда години, когато Вселената е била само на четири и половина милиарда години, гледайки нещо, което се е случило преди много време.
„Това е все едно отгатване на възрастта на човек въз основа на външния му вид – лесно е да се направи разлика между 5- и 10-годишно дете, но е трудно да се направи разлика между 50- и 55-годишен човек.“
Ако те са кълбовидни купове – което може да бъде потвърдено чрез допълнителна спектроскопия за изследване на химическия им състав – те биха могли да представляват някои от най-ранните известни обекти с угаснало звездообразуване, разказват изследователите. И може да предложи известна представа за формирането на кълбовидни купове.
Възрастта на клъстерите предполага, че те са се образували по времето, когато Вселената, преди това тъмна и непрозрачна, е станала прозрачна, позволявайки на светлината да лети свободно. Това означава, че тяхното образуване може да бъде свързано с най-ранните етапи на формирането на галактиките.
„Тези новооткрити клъстери са били формирани близо до първия момент, когато дори е било възможно да се образуват звезди“, отбелязва Моула.
Призрачните клъстери, носещи се около нашия Млечен път, сега станаха още по-интересни.
Спрaвкa: The Sparkler: Evolved High-redshift Globular Cluster Candidates Captured by JWST
Mowla et al 2022, Published 2022 September 29 • © 2022. The Author(s). Published by the American Astronomical Society. The Astrophysical Journal Letters, Volume 937, Number 2
Изтoчници:
These Are The Most Distant Star Clusters Ever Seen, And We Nearly Missed Them,
Webb reveals a galaxy sparkling with the universe’s oldest star clusters
UNIVERSITY OF TORONTO
