Астрономы: телескоп Джеймса Уэбба поможет открыть новые пылевые галактики

Изображение: Анна Малашенкова © ИА Красная Весна
Человек и Вселенная
Человек и Вселенная
Человек и Вселенная

Исследование пылевой галактики, проведенное астрономами коллаборации COSMOS-Web, опровергает существовавшее предположение о редкости таких галактик, сообщает 1 декабря сайт новостей науки EurekAlert со ссылкой на пресс-службу Техасского университета в Остине (UT Austin), США.

Галактика, которую впервые как светящуюся каплю обнаружили наземные телескопы, позже не смог обнаружить космический телескоп Хаббл. Теперь же ее слабое, но отчетливое изображение снова появилось на снимках космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST), выяснили астрономы коллаборации.

Объект AzTECC71 был идентифицирован астрономами COSMOS-Web как пыльная звездообразующая галактика — то есть объект, в котором за пыльной, слабо проницаемой для телескопов завесой спустя почти 1 миллиард лет после Большого взрыва идет формирование новых звезд.

Предположение о чрезвычайной редкости в ранней Вселенной таких галактик опровергается как этим открытием, так и существующими дополнительными кандидатами на такую роль — их с дюжину обнаружили в данных COSMOS-Web, но еще не описали в научной литературе. Эти данные позволяют говорить о гораздо большей (в 3–10 раз) их распространенности.

Научный сотрудник Техасского университета в Остине Джед МакКинни поделился впечатлениями о сделанном открытии:

«Несмотря на то, что она выглядит как маленькая капля, на самом деле каждый год из нее формируются сотни новых звезд. И тот факт, что даже нечто столь экстремальное едва видно на самых чувствительных изображениях нашего новейшего телескопа, меня очень волнует. Потенциально это говорит нам о том, что от нас пряталась целая популяция галактик».

Этот вывод, если его подтвердит последующий анализ данных с JWST, который намерена провести коллаборация COSMOS-Web, будет означать, что ранняя Вселенная была гораздо более «пыльной», чем считалось ранее.

Свои выводы команда представила в статье «Пыльная галактика, светящаяся в ближнем инфракрасном диапазоне и светящаяся в дальнем инфракрасном диапазоне на z ∼ 5 в COSMOS-Web», опубликованной в The Astrophysical Journal.

Коллаборация COSMOS-Web, в которую входят более чем 50 астрономов, возглавила доцент UT Austin Кейтлин Кейси. Одной из их задач является изучение самых ранних структур Вселенной. Для этого с начала работы JWST им были предоставлены 250 часов наблюдения. Первую партию данных ученые получили в декабре 2022 года, к январю 2024 года поступят новые данные.

Большая часть света звезд в пыльной звездообразующей галактике поглощается завесой пыли и ее трудно увидеть в оптическом свете. «До сих пор мы могли видеть галактики в ранней Вселенной только с оптической точки зрения с помощью Хаббла, — отметил МакКинни. — Это означает, что наше понимание истории эволюции галактик является предвзятым, потому что мы видим только незатененные, менее пыльные галактики».

Впервые галактика AzTECC71 была обнаружена как нечеткая капля пыли телескопом Джеймса Клерка Максвелла на Гавайях, который видит в длинах волн между дальним инфракрасным и микроволновым диапазоном. Затем команда COSMOS-Web обнаружила этот объект в данных телескопа ALMA в Чили, способного видеть в инфракрасном диапазоне, что помогло более точно определить местоположение источника.

И уже в данных JWST, полученных в инфракрасном диапазоне на длине волны 4,44 микрона, они обнаружили в этом месте слабо различимую галактику, которую невозможно увидеть в диапазоне коротких длин волн света (ниже 2,7 микрона).

Команда в настоящее время пытается обнаружить в данных с JWST другие слабо различаемые пыльные галактики, рассказал МакКинни:

«С помощью JWST мы впервые можем изучить оптические и инфракрасные свойства этой скрытой популяции галактик, сильно замаскированной пылью, потому что он настолько чувствителен, что может не только заглянуть в самые дальние уголки Вселенной, но и проникнуть сквозь самую толстую пыльную завесу».

По оценкам астрономов COSMOS-Web, галактика AzTECC71 наблюдается с красным смещением около 6, что соответствует возрасту примерно 900 миллионов лет после Большого взрыва.