Телескоп «Джеймс Уэбб» обнаружил кандидата в ещё более далёкую и древнюю галактику

Космическая обсерватория «Джеймс Уэбб» с первых шагов показала впечатляющий потенциал для раскрытия тайн Вселенной. Первые снимки позволили обнаружить сразу двух кандидатов в самые далёкие галактики, когда нашей Вселенной было 300-400 млн лет. Прошла всего неделя и астрономы представили кандидата на ещё более далёкую и более древнюю галактику, которая могла появиться раньше, чем через 300 млн лет после Большого взрыва.

Слева три совмещённых снимка с «Хаббла», справа — снимок с «Уэбба» в ультрафиолетовом диапазоне (настоящий цвет для этого диапазона). Источник изображения: S. Finkelstein et al. / The University of Texas at Austin

Следует сразу сказать, что пока речь идёт о кандидатах в самые старые галактики. Астрономам ещё предстоит провести спектроскопический анализ обнаруженных «красных» объектов, подтвердив, что определённое для них значение красного смещения действительно соответствует расстоянию/времени, а не является причиной иных факторов и даже помех.

Представленные на прошлой неделе кандидаты в самые далёкие галактики — GLASS-z11 и GLASS-z13 — имеют величины красного смещения, соответственно, z11 и z13, что означает, что свет от них шёл к нам около 13,5 млрд лет.

Как и другие элементарные частицы, фотоны следуют также волновой природе. Тем самым движение фотонов не прямолинейное, а по волне, что удлиняет маршрут движения. И чем дальше от нас находится испускающий фотоны объект, тем больший «лишний» путь им предстоит проделать. Это всё легко использовать при расчётах.

Кроме того, пыль и газы в межгалактическом пространстве поглощают более короткие длины волн излучаемого света и до нас из глубин Вселенной могут добраться преимущественно фотоны красного и инфракрасного участков спектра (красный сигнал светофора не зря выбран сигналом опасности — он лучше всего виден сквозь осадки). Из всего этого учёные извлекают информацию, чтобы более-менее точно определить возраст наблюдаемых объектов — в данном случае, кандидатов в самые древние галактики.

Новый кандидат в самые далёкие галактики — CEERSJ141946.35+525632.8 (Галактика Maisies, «Мэйси») — обладает величиной красного смещения z14,3, что можно идентифицировать как 286 млн лет после Большого взрыва. Обнаружить этот объект помогло исследование прибором NIRCam «Джеймса Уэбба» в инфракрасном диапазоне 21 июня 2022 года по программе CEERS (Cosmic Evolution Early Release Science Survey). Для уточнения данных также были использованы снимки телескопа «Хаббл».

Согласно представленной астрофизиками теории эволюции Вселенной, что во многом подтверждается наблюдениями за космосом, галактики начали образовываться в эпоху Реионизации, что примерно соответствует кранному смещению z15 или около 550 млн лет поле Большого взрыва. «Джеймс Уэбб» позволяет лучше рассмотреть объекты в эту эпоху и даже заглянуть глубже, используя такие эффекты, как гравитационное линзирование. Первые результаты наблюдений показывают, что в те времена галактики могли образовываться интенсивнее и чаще, чем гласит теория. Это означает, что земная наука многие вещи представляла себе иначе и это требует корректировки.