Согласно устоявшимся теориям, через 800 миллионов лет после Большого взрыва, молодая Вселенная была простой и хаотичной. Галактики должны были напоминать крошечные, разрозненные островки света, медленно набирающие массу в пустоте.
Однако космический телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST), действуя как машина времени, вновь преподносит сенсацию. Он обнаружил столкновение целых пяти галактик, уже обогащающее межгалактическое пространство «металлами» – продуктами звездного синтеза. Это открытие заставляет астрономов в корне пересмотреть свои представления о том, как быстро и каким именно образом формировались структуры, окружающие нас сегодня.
Астрономы из Техасского университета A&M под руководством доктора Вейды Ху и профессора Кейси Паповича, анализируя данные углубленного обзора JWST, идентифицировали компактную систему, получившую название «Квинтет JWST» (JWST Quintet).
Наблюдения показали, что как минимум пять галактик находятся в процессе активного гравитационного взаимодействия и слияния, формируя звезды с экстремальной скоростью, примерно в 250 раз превышающей темпы звездообразования в нашей Галактике Млечный Путь в нынешнее время. Это само по себе стало неожиданностью, поскольку считалось, что столь сложные «групповые» слияния, требующие высокой плотности вещества, стали возможны лишь спустя более миллиарда лет после Большого взрыва.
Еще более революционным стало обнаружение обширного светящегося гало из ионизированного газа, соединяющего галактики воедино. Ключевой элемент здесь – кислород, который может быть синтезирован только в недрах звезд и затем выброшен в пространство. Наличие этого обогащенного кислородом газа за пределами самих галактик прямо указывает на то, что столкновение уже активно перераспределяет тяжелые элементы в окружающую среду.
Исследователи пришли к выводу, что основной механизм этого обогащения – не просто звездные ветры от отдельных галактик, а мощные гравитационные взаимодействия и приливные силы в ходе самого слияния. Это прямое доказательство того, что галактические столкновения выступали «архитекторами» и «химическими обогатителями» межгалактической среды уже в самые первые эпохи.
Данное открытие имеет фундаментальное значение для современной космологии. Как отмечает профессор Папович, оно помогает объяснить растущий разрыв между предсказаниями теоретических моделей формирования галактик и реальными наблюдениями «Джеймса Уэбба», который все чаще находит неожиданно зрелые и сложные структуры в ранней Вселенной. Обнаружение «Квинтета JWST» указывает на то, что процессы иерархического слияния и роста галактик протекали гораздо интенсивнее и быстрее, чем предполагалось.
[Это открытие] говорит нам, что наши теории о том, как формируются галактики и как быстро это происходит, нуждаются в обновлении, чтобы соответствовать реальности.Доктор Кейси Папович, профессор физики и астрономии, Texas A&M University
Кроме того, это открытие предлагает правдоподобное объяснение другой загадке: почему в более поздние периоды, спустя всего несколько миллиардов лет, существовало множество массивных, но уже «спящих» галактик, в которых звездообразование практически прекратилось.
Системы, подобные «Квинтету», с их бешеными темпами звездообразования, могли очень быстро исчерпать запасы газа, превратившись в «красные и мертвые» галактики уже к тому времени, когда Вселенная стала старше. Таким образом, наблюдение – это недостающее звено, связывающее бурную молодость Вселенной с ее более спокойной зрелостью.
Впереди – новые исследования. Запланированные наблюдения на JWST позволят изучить движение газа и отдельных галактик внутри системы с беспрецедентной детализацией, что даст ключ к пониманию динамики этих древних катаклизмов.
Ранее сообщалось, что «Джеймс Уэбб» раскрыл тайну сверхмассивной черной дыры в ранней Вселенной — объект, известный как Вергилий, представляет собой галактику, существовавшую всего через 800 миллионов лет после Большого взрыва. В его сердце скрывается сверхмассивная черная дыра, поглощающая вещество с чудовищной скоростью и извергающая колоссальную энергию.