• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
01.08.2024, 14:00
Александр Березин
3
4 230

Астрономы установили источник яркости древнейшей галактики

❋ 4.6

Еще 10 лет назад считалось, что спустя 300 миллионов лет после Большого взрыва Вселенная была темна и галактик в ней не было. Но в 2024 году в созвездии Печь открыли галактику даже моложе 300 миллионов лет. В попытке спасти современные модели эволюции галактик некоторые ученые предположили, что источник ее светимости — сверхмассивная черная дыра, а не звезды. Однако теперь исследователи показали: все обстоит иначе, а наши представления об истории Вселенной, мягко говоря, неполны.

Галактика JADES-GS-z14-0, древнейшая из известных в нашей Вселенной / © NASA, ESA, CSA, J. Olmsted (STScI). Science: S. Carniani (Scuola Normale Superiore), JADES Collaboration.

Сразу после Большого взрыва Вселенная состояла из ионизированного газа. Через 370 тысяч лет он остыл, водород стал нейтральным, а спустя сотни миллионов лет из него образовались звезды и галактики. По крайней мере, так это представляли астрономы еще 10-20 лет назад.

В последние годы исследователи обнаруживали все более далекие и древние галактики. В 2024 году космический телескоп «Джеймс Уэбб» открыл галактику JADES-GS-ZZ14-0. Теперь ученые провели ее спектроскопический анализ и подтвердили первые оценки: галактика имеет красное смещение, соответствующее возрасту в 290 миллионов лет. Это древнейшая из известных на сегодня галактик, причем неожиданно большая. Кроме того, как отметили авторы новой научной работы, опубликованной в журнале Nature, ее светимость имеет неожиданный источник.

Существующие модели эволюции галактик не позволяют галактикам из первых сотен миллионов лет истории Вселенной иметь большую суммарную светимость звезд. Причина в том, что от темных веков прошло слишком мало времени — необходимое количество светил просто не должно было успеть образоваться. Поэтому после обнаружения объектов типа JADES-GS-ZZ14-0 часть ученых предположили, что ее светимость — это излучение от горячего газа, падающего на сверхмассивную черную дыру в центре подобных галактик.

Это объяснение тоже порождает вопросы: как могли сверхмассивные черные дыры набрать свою массу за 290 миллионов лет? Часть теоретиков высказали версию, что сверхмассивные черные дыры могли образоваться из неких «первичных» черных дыр, созданных квантовыми флуктуациями вскоре после Большого взрыва. Другие теоретики справедливо указывают на многие слабые места в таких предположениях.

В любом случае «перекладывание ответственности» за большую светимость ранних галактик на окрестности черных дыр снимало остроту проблемы. Если для ЧД можно придумать хоть какие-то объяснения сверхраннего роста, то массовое образование звезд 290 миллионов лет назад пока не может объяснить ни одна общепринятая космологическая модель.

Новая работа по JADES-GS-ZZ14-0, однако, несовместима с версией о черной дыре как о причине светимости самой древней галактики. Она показала, что падение силы излучения от JADES-GS-ZZ14-0 с ростом длин волн происходит достаточно резко. Так может быть, только если источник светимости объекта — в основном обычные звезды, как в нашей Галактике. Ярко излучающие окрестности сверхмассивных черных дыр имеют совсем другое распределение спектров излучения.

Светимость древнейшей галактики с изменением длин волн меняется весьма резко / © NASA, ESA, CSA, J. Olmsted (STScI). Science: S. Carniani (Scuola Normale Superiore), JADES Collaboration.

На то же указывают большие размеры галактики: ее видимый диск — 1700 световых лет в диаметре. Окрестности ЧД не могут подсвечивать столь обширный регион. Авторы нового исследования пришли к выводу, что JADES-GS-ZZ14-0 наглядно показывает: яркие массивные галактики были уже через 300 миллионов лет после Большого взрыва. А их звезды начали массово формироваться еще за 100 миллионов лет до того. И общее число таких галактик в ранней Вселенной как минимум в 10 раз превышает оценки, существовавшие до запуска орбитальной обсерватории «Джеймс Уэбб».

Ранее Naked Science отмечал, что существует космологическая модель, позволяющая объяснить изобилие слишком древних, ярких и массивных галактик уже в самой ранней Вселенной. Это теория физика Николая Горькавого, по которой Вселенная циклична. Из прошлых циклов в новые переходит большая популяция черных дыр звездных масс, собранных в плотные шаровые скопления. Их гравитация позволяла даже ранней Вселенной быстро концентрировать газ в дисках галактик, ускоряя образование первых звезд.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Заместитель главного редактора Naked Science. Автор специализируется на популяризации в области истории, космологии, астрономии, медицины, климата, макроэкономики и техники. Лауреат премии «Научный журналист года-2021».
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
4 июля, 18:38
Evgenia Vavilova

Специалисты центра изучения недр «Геосфера» извлекают из образцов грунта все необходимые данные о действующих и перспективных месторождениях нефти. Рутинные операции с керном делегированы роботам. Умные помощники трудятся 24/7 и позволяют исследователям сосредоточиться на научных и технологических задачах.

7 июля, 09:27
Полина Меньшова

Пожилые женщины, чувствующие себя одинокими, оказались более склонны к просмотру телевизора, чем мужчины. К такому выводу пришла международная команда ученых.

7 июля, 08:37
Игорь Гришков

Единственная генетическая замена в иммунном белке сделала человека более уязвимым к раку по сравнению с приматами. Эта мутация позволила опухолям отключать важный механизм защиты иммунной системы, что объяснило неэффективность некоторых видов иммунотерапии. Зная это, получится сделать лечение солидных опухолей эффективнее.

2 июля, 11:17
Юлия Тарасова

Результаты эксперимента в США в будущем могут позволить добиться разрешения на использование отработанной конопли в качестве кормовой добавки в животноводстве.

4 июля, 11:27
НовГУ

Исследование НовГУ показало, что атлетическая гимнастика — один из самых эффективных способов борьбы с ожирением, в отличие, например, от бега. Тренировки с отягощениями не только помогают сжечь жир, но и укреплять мышцы, при этом щадя суставы и сердечно-сосудистую систему. Назван и оптимальный комплекс упражнений для таких людей: три силовые тренировки в неделю по 40–90 минут.

4 июля, 10:17
ТГУ

Международная группа физиков из России (включая ученых ТГУ), Казахстана и Японии экспериментально зафиксировала необычное явление: стрела, движущаяся прямолинейно, оставляет за собой след в форме винтовой спирали. Это противоречит классическим представлениям, но было подтверждено в эксперименте с переходным излучением. Открытие меняет существующие взгляды на природу закрученного света и имеет значительные перспективы как для фундаментальных исследований, так и для прикладных технологий.

17 июня, 16:49
Адель Романова

Радиотелескопы уловили очень короткий сигнал, и по его характеристикам стало ясно, что он не может быть естественного происхождения. Астрономы пришли к выводу, что источник находился в околоземном пространстве — там, где уже более полувека летает «мертвый» аппарат NASA.

25 июня, 15:19
ФизТех

Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.

2 июля, 11:17
Юлия Тарасова

Результаты эксперимента в США в будущем могут позволить добиться разрешения на использование отработанной конопли в качестве кормовой добавки в животноводстве.

[miniorange_social_login]

Комментарии

3 Комментария
alexey al
04.10.2024
-
0
+
Хватит! Хватит просовывать несчастную гипотезу Горьковского, которая ничего не объясняет и противоречит с наблюдениями текущей Вселенной! К тому же, самому Горькавскому нет дела до своей гипотезы. И всему миру. Она даже не отменяет "первого" Большого Взрыва. И основывается на взятых с потолка выдуманных законах физики!
Max Power
01.08.2024
-
0
+
С войдами бы разобраться..
    alexey al
    04.10.2024
    -
    0
    +
    Max, с войдами, как бы, никаких проблем ни у кого нет. Если у вас с ними проблемы - идите учиться на Астрофизика. Вас либо научат, либо вылетете с первого курса.
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно