Космический телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST) открыл редкую конфигурацию гравитационной линзы, которая позволяет астрономам заглянуть в прошлое Вселенной и изучить галактики, которые сформировались 7 миллиардов лет назад. Эта находка, опубликованная в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, даёт ценную информацию о звездообразовании в ранней Вселенной и позволяет предположить, как мог выглядеть Млечный Путь в то время.

Гравитационная линза, обнаруженная телескопом, представляет собой необычную форму вопросительного знака, образованную двумя галактиками, которые взаимодействуют друг с другом. Одна из галактик, красная и пылевая, была обнаружена только с помощью «Джеймса Уэбба», поскольку более длинные волны инфракрасного света, которые обнаруживает этот телескоп, могут проходить сквозь космическую пыль, в то время как более короткие волны света, которые обнаруживает «Хаббл», «застревают» в пыли.

Скопление галактик MACS-J0417.5-1154 настолько массивно, что деформирует ткань пространства-времени и искажает внешний вид галактик позади себя, создавая эффект гравитационного линзирования. Две далёкие взаимодействующие галактики — спиральная красная галактика, видимая сбоку, — появляются несколько раз. Активное звездообразование и спиральная форма галактики указывают на то, что взаимодействие этих галактик только началось. Источник: NASA, ESA, CSA, STScI, V. Estrada-Carpenter (Saint Mary's University).

Астрономы использовали оба телескопа для наблюдения за скоплением галактик MACS-J0417.5–1154, которое действует как увеличительное стекло, позволяя видеть улучшенные детали в более далёких галактиках. Однако гравитационные эффекты, которые увеличивают галактики, также вызывают искажения, в результате чего галактики кажутся «размазанными» и появляются на изображении несколько раз.

Красная галактика, обнаруженная JWST, и спиральная галактика, ранее обнаруженная «Хабблом», увеличиваются и искажаются необычным образом, что требует особого, редкого выравнивания между далекими галактиками, линзой и наблюдателем. Это объясняет пять изображений пары галактик, которые видны на изображении JWST, четыре из которых очерчивают верхнюю часть вопросительного знака.

Исследовательская группа, которая обнаружила эту конфигурацию, также изучила возможности прибора Webb NIRISS по обнаружению мест звездообразования в галактике, удалённой на миллиарды световых лет. Результаты показывают, что звездообразование широко распространено в обеих галактиках, и что недавно обнаруженная пылевая галактика расположена на том же расстоянии, что и спиральная галактика, обращённая к наблюдателю.

«Знание того, когда, где и как происходит звездообразование в галактиках, имеет важное значение для понимания того, как галактики развивались на протяжении истории Вселенной. Обе галактики в паре демонстрируют активное звездообразование в нескольких компактных регионах, вероятно, в результате столкновения газа из двух галактик», — сказал астроном Висенте Эстрада-Карпентер.

Эта находка даёт ценную информацию о звездообразовании в ранней Вселенной и позволяет предположить, как мог выглядеть Млечный Путь в то время.

«Эти галактики, которые мы видели миллиарды лет назад, когда звездообразование было на пике, по массе схожи с массой галактики Млечный Путь в то время. "Джеймс Уэбб" позволяет нам изучить, какими были ранние эпохи нашей галактики», — сказал астроном Марцин Савицкий.

Подробнее на iXBT