В молодой Вселенной нашли галактику со слишком старыми звездами

Астрономы подтвердили существование крайне массивной галактики JWST-7329 в молодой Вселенной, когда той было 1,75 миллиарда лет (красное смещение z = 3,205). Удивительно, что большинство ее звезд относительно старые — им от одного до полутора миллиарда лет. То есть они сформировались через 400 миллионов лет после Большого взрыва (z = 11). Согласно принятым космологическим моделям, в ту эпоху темная материя еще не успела собраться в крупные сферические гало, в которых она сосредоточена сегодня. Значит, в теории она не могла и спровоцировать массовое образование звезд всего через 0,4 миллиарда лет после Большого взрыва.

Примерная суммарная масса звезд JWST-7329 — 124 миллиарда солнечных масс. Для сравнения: масса звезд Млечного Пути в два раза меньше, около 60 миллиардов солнечных масс.

Согласно стандартной космологической модели, такая галактика могла сформироваться в результате многочисленных слияний более мелких скоплений в ее недавнем прошлом. Проблема в том, что звезды все равно должны быть достаточно молодыми, поскольку их образование, если следовать модели, коррелирует с ростом плотности холодной темной материи.

Авторы новой работы, опубликованной в журнале Nature, начали охоту за галактикой JWST-7329 после анализа данных инфракрасных наблюдений, начатых в 2010 году. По словам исследователей, на протяжении многих часов они наблюдали за ней с помощью наземных обсерваторий Keck и VLT, но не хватило точности измерений. Объект JWST-7329 был слишком красным и тусклым. Разглядеть его смог телескоп «Джеймс Уэбб».

Судя по полученным данным, JWST-7329 — компактная галактика диаметром примерно 7,5 тысячи световых лет (2,30 килопарсека) без признаков звездообразования. Чтобы потдвердить качество данных и исключить ошибки, авторы исследования использовали несколько специализированных программ. Все они показали, что галактика образовалась за 200-400 миллионов лет, а звездообразование в ней прекратилось за миллиард лет до момента наблюдений.

Космический телескоп «Джеймс Уэбб» обнаружил немало ярких галактик с активным звездообразованием и красным смещением от 10 до 12, «нарушающих» модель корреляции формирования звезд с концентрацией темной материи. Также на красном смещении от семи до девяти удалось выявить шесть массивных звездообразующих галактик, сопоставимых с новой JWST-7329. Проанализировав их, ученые предположили, что JWST-7329 получилась в результате слияния таких объектов.

Авторы отметили, что главное ограничение их работы — наличие лишь одного объекта для исследования. Если мы найдем больше похожих галактик, тогда можно будет убедиться, что JWST-7329 не уникальна в своем роде и ее породило вовсе не конкретное стечение условий формирования. По словам исследователей, телескоп «Джеймс Уэбб» способен находить подобные объекты, так что это лишь вопрос времени.

Дарья Губина

255 статей

Автор специализируется на популяризации астрономии и астрофизики. Пишет о строении Вселенной, космологических теориях и новых открытиях, раскрывая суть явлений и идей современного научного знания.

Показать больше

Закладка

Скопировать ссылку

Email

Печать

Twitter

VK

Telegram