Уже в первые несколько дней полноценной работы летом 2022 года телескоп им. Джеймса Уэбба позволил учёным заглянуть в ранее недоступные для нас уголки космоса. Две научные работы, опубликованные в издании Astrophysical Journal Letters, описывают пару удивительно ярких отдалённых галактик, которые могут изменить наше представление о ранней Вселенной.
Галактики GLASS-z10 и GLASS-z12 были обнаружены в самых первых наблюдениях «Уэбба». Мы их видим такими, какими они были через 450 и 350 миллионов лет после Большого взрыва соответственно; их красное смещение – 10,5 и 12,5. До этого самой ранней и далёкой из известных нам галактик была GN-z11, существовавшая через 400 млн лет после Большого Взрыва и открытая при помощи телескопа им. Хаббла.
Учёных поразило то, как «просто» оказалось найти яркие галактики в ранней Вселенной: согласно одной из статей, астрономы ожидали исследовать площадь космоса в 10 раз большую, прежде чем получить подобный результат. Это может означать, что процесс формирования галактик начался намного раньше, чем мы ранее предполагали:
Мы обнаружили нечто поразительное. Эти галактики должны были начать формироваться не позднее 100 миллионов лет после Большого взрыва. Никто не думал, что Тёмные века Вселенной пришли к концу так рано – когда она была в 100 раз моложе, чем сейчас.
Гарт Иллингуорт, соавтор одной из работ
Объяснения требует также и яркость галактик. Возможно, они, как и их более поздние собратья, состояли из множества звёзд малой массы. Другой вариант – малое количество звёзд III популяции, очень массивных и ярких, но недолговечных. Ни одной подобной звезды нам ещё не удалось обнаружить – однако они, как уже давно полагают астрономы, могли быть первыми звёздами во Вселенной.
Более отдалённая из двух галактик очень компактная, и цвет её излучения свидетельствует об очень низком содержании тяжёлых элементов в населяющих её звёздах. Среди них могут даже быть звёзды III популяции. Окончательный ответ мы получим только при помощи спектроскопии.
Адриано Фонтана, соавтор одной из работ
Одним из выводов исследований, как отмечают астрономы, является то, что в будущем нам следует ожидать от телескопа открытия ещё более ранних и ярких галактик, чем мы предполагали.
Сейчас учёные ожидают проведения спектроскопических наблюдений при помощи инструментов «Уэбба». Они должны уточнить расстояние до GLASS-z10 и GLASS-z12, а также дать нам больше информации об их химическом составе.