Webb teleskopas užfiksavo patį primityviausią kada nors atrastą galaktiką

Tarptautinė astronomų komanda panaudojo Jameso Webbo kosminį teleskopą (JWST), kad apibūdintų chemiškai primityviausią kada nors stebėtą žvaigždes formuojančią galaktiką – itin blankų šviesos taškelį iš prieš 13 milijardų metų, kurio deguonies kiekis sudaro tik 1/240 Saulės kiekio.

Gegužės 13 d. žurnale „Nature“ paskelbtose išvadose išsamiai aprašoma, kaip komanda atliko galutinius galaktikos, žinomos kaip LAP1-B, charakterizavimo darbus. Ji yra 6,625 raudonojo poslinkio atstumu, t. y. maždaug 800 milijonų metų po Didžiojo sprogimo, rejonizacijos epochos metu. Šis atradimas suteikia tai, ką mokslininkai apibūdina kaip tiesioginę protėvių sąsają su paslaptingosiomis „fosilinėmis galaktikomis“, kurios šiandien skrieja aplink Paukščių Taką.icrr.u-tokyo+1

Natūralus didinamasis stiklas

LAP1-B yra tokia blanki, kad jos nematyti standartinėse kamerų nuotraukose, net ir darytose JWST. Norėdami ją ištirti, Kanazavos universiteto docento Kimihiko Nakajima vadovaujami tyrėjai pasikliovė gravitaciniu lęšiavimu – šviesos išlinkimu dėl masyvaus priekinio galaktikų spiečiaus, vadinamo MACS J0416, kuris padidino LAP1-B šviesą maždaug 100 kartų. Tada komanda daugiau nei 30 valandų nukreipė JWST artimųjų infraraudonųjų spindulių spektrografą į galaktiką, fiksuodama silpnas vandenilio ir deguonies dujų emisijos linijas.kanazawa-u+1

„Mane iškart sužavėjo duomenyse atskleistas didžiulis deguonies trūkumas“, – sakė Nakajima Tokijo universiteto Kosminių spindulių tyrimų instituto išplatintame pranešime. „Rasti tokios primityvios būsenos galaktiką yra stulbinantis dalykas. Tai cheminis parašas, aiškiai rodantis pirmykštę galaktiką, užfiksuotą akimirkomis netrukus po jos susiformavimo.“icrr.u-tokyo

Pirmųjų žvaigždžių pirštų atspaudai

Be rekordiškai mažo deguonies kiekio, LAP1-B pasižymėjo dideliu anglies ir deguonies santykiu, kuris atitinka teorines prognozes dėl medžiagos, išsklaidytos pirmosios kartos visatos žvaigždžių sprogimų metu. Galaktikos žvaigždžių masė yra mažesnė nei 3 300 Saulės masių, o tai reiškia, kad tamsioji materija dominuoja jos sudėtyje.arxiv+2

Dėl šių savybių LAP1-B beveik idealiai atitinka itin blankias nykštukines galaktikas, rastas Paukščių Tako kaimynystėje – senovines, blankias senų žvaigždžių sankaupas, ilgą laiką vadintas „visatos fosilijomis“.icrr.u-tokyo

„Astronomai įtarė, kad jos gali būti ankstyviausių visatos galaktikų liekanos, nes jose trūksta sunkiųjų elementų, tačiau astronomai niekada neturėjo tiesioginės sąsajos – kol neradome LAP1-B“, – sakė profesorius Masami Ouchi iš Japonijos nacionalinės astronomijos observatorijos ir Tokijo universiteto.icrr.u-tokyo

Naujas langas į kosminę kilmę

Atradimas atveria kelią sudaryti žemėlapį, kaip buvo sukurti pirmieji elementai ir kaip susiformavo seniausios visatos struktūros. Komanda planuoja naudoti JWST ieškodama dar primityvesnių objektų, tikėdamasi identifikuoti pačias pirmąsias kada nors susiformavusias galaktikas.kanazawa-u+1

„Tikimės, kad šis atradimas taps istoriniu žingsniu suprantant, kaip elementai, iš kurių sudaryti mūsų kūnai, pirmą kartą gimė ir kaupėsi visoje Visatoje“, – sakė Nakajima.icrr.u-tokyo