#ранняя вселенная

Одно из крупнейших скоплений галактик — протоскопление Паутина — астрономы видят таким, каким оно было более 10 миллиардов лет назад. Сформировался этот загадочный объект, богатый космическими обитателями, в сравнительно ранней Вселенной — когда ее возраст составлял примерно три миллиарда лет. Хотя Паутина считается хорошо изученным скоплением, недавно сразу две исследовательские группы обнаружили в нем более 40 новых галактик.

С помощью космической обсерватории «Джеймс Уэбб» международная команда астрономов наблюдала галактику, сформировавшуюся всего через 1,5 миллиарда лет после Большого взрыва. В центре этой древней структуры расположилась «прожорливая» черная дыра малой массы под названием LID-568, которая поглощала материю со скоростью, в 40 раз превышающей возможные теоретические пределы.

С помощью орбитальной обсерватории «Джеймс Уэбб» группа астрономов обнаружила необычную галактику под названием GS-NDG-9422, газ которой светится ярче, чем звезды. Эта уникальная и ранее не наблюдаемая особенность бросает вызов современным моделям звездообразования.

Изучив изображения, полученные с помощью космического телескопа «Хаббл», астрофизики из Стокгольмского университета (Швеция) пришли к выводу, что количество сверхмассивных черных дыр в ранней Вселенной значительно больше, чем предсказывали предыдущие модели.

Группа ученых из Массачусетского технологического института (MIT) нашла возможное объяснение напряжению Хаббла, а также многочисленным ярким галактикам, которые образовались в молодой Вселенной. Результаты нового исследования показали, что недостающим фрагментом космической головоломки может быть ранняя темная энергия. 

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.

Разные группы ученых предсказывали существование реликтовых гравитационных волн еще десятки лет назад. Однако, когда такое открытие в 2020-х годах действительно сделали, оказалось, что обнаруженные гравиволны несовместимы практически со всеми конкретными предсказаниями, кроме одного.

В последние годы астрономические наблюдения показали, что уже в самой ранней Вселенной сверхмассивные черные дыры были слишком массивны, чтобы какие-то известные и понятные механизмы могли «дорастить» их до столь больших размеров. Авторы новой научной работы попробовали решить парадокс, комбинируя разные способы роста этих объектов.

У большинства современных галактик есть спиральные рукава. Именно в этих галактиках идет самое активное звездообразование, поэтому астрономам важно знать, когда во Вселенной появились такие относительно сложные структуры. Новое исследование показало, что значительная доля галактик уже были спиральными, когда Вселенной исполнилось около двух миллиардов лет.

Расстояние до космических объектов бывает очень сложно определить, особенно когда они находятся рядом друг с другом на небе и один «засоряет» излучение другого. Астрономы проекта JADES разработали метод поиска самых первых галактик Вселенной. Две из них побили рекорд — мы видим их такими, какими они были примерно через 300 миллионов лет после Большого взрыва.

С помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» астрономы изучили спектры трех небольших галактик из времен, когда с Большого взрыва прошло всего 400-600 миллионов лет. Исследователям удалось доказать, что далекие скопления молодых звезд вплотную окружены их плотными облаками газа — идет образование первых галактик Вселенной.

Большие черные дыры всегда поражают своей массой, особенно когда мы находим их в молодой Вселенной. Миллиард лет — слишком небольшой промежуток времени, чтобы набрать настолько гигантскую массу «классическим» поглощением окружающей материи. И вот ученые нашли пару объектов, впервые подтверждающую один из сценариев быстрого появления сверхмассивных черных дыр в молодой Вселенной.

Для формирования звездам нужны скопления плотного и холодного газа. В молодых галактиках их достаточно для поддержания звездообразования на протяжении долгого времени. Тем не менее во многих галактиках ранней Вселенной этот процесс уже почти остановился. У астрономов были уверенные предположения, почему так происходит. Но лишь сейчас они, наконец, нашли прямое подтверждение своим гипотезам.

Канадский физик Раджендра Гупта сверил свою модель эволюции Вселенной с данными наблюдений. С одной стороны, результаты расчетов совпали с предсказанными, с другой — его модель изначально можно было подогнать под данные наблюдений.

С помощью телескопа «Джеймс Уэбб» астрономы рассмотрели древнюю галактику. Оказалось, это не одна, а две сливающиеся галактики, активно формирующие новые звезды всего через 510 миллионов лет после Большого взрыва.

Впервые в моделях формирования первых галактик астрономы учли поведение и скорости потоков «обычной» и темной материи. Оказалось, сперва их взаимодействия тормозят формирование звезд, зато потом провоцируют яркую вспышку звездообразования в ранних карликовых галактиках.

С помощью усовершенствованного инструмента VLT удалось впервые напрямую измерить массу далекой сверхмассивной черной дыры, свет от окрестностей которой летел к нам 11 миллиардов лет. Она оказалась в четыре раза «легче», чем должна быть, исходя из массы галактики, в которой она находится.

Астрономы впервые получили и изучили спектр чрезвычайно яркой галактики в молодой Вселенной — объекта GN-z11, который долгое время оставался самой древней галактикой. Теперь ученые подтвердили, что в ее центре находится сверхмассивная черная дыра — пока что древнейшая из обнаруженных во время наблюдений.

К тому моменту, когда Вселенной было примерно 500 миллионов лет, необычная черная дыра уже успела накопить огромную массу. Анализ ее эволюции позволил астрономам сделать вывод о том, как в молодой Вселенной образовывались настолько массивные и при этом древние объекты.

Согласно новому исследованию канадского физика, возраст Вселенной может достигать 26,7 миллиарда лет. Эта гипотеза бросает вызов доминирующей космологической модели и весьма сложно доказуема, но при этом может ответить на некоторые проблемные вопросы ранней Вселенной.