Космический телескоп «Джеймса Уэбб» (JWST) продолжает удивлять астрономов, обнаружив ещё три массивные галактики в ранней Вселенной, которые бросают вызов существующим теориям формирования галактик. Согласно модели лямбда-холодной тёмной материи (LCDM), галактики в течение первого миллиарда лет после Большого взрыва должны были быть молодыми и маленькими. Однако новые данные JWST показывают, что некоторые из этих галактик имеют массу, схожую с массой Млечного Пути, и формируют звёзды почти в два раза эффективней, чем галактики, образовавшиеся позже во Вселенной.

«Наши результаты меняют понимание формирования галактик в ранней Вселенной», — заявил доктор Мэньюань Сяо, ведущий автор нового исследования и научный сотрудник Женевского университета.

Эти три галактики — чрезвычайно массивные и пыльные галактики в первый миллиард лет после Большого взрыва. Источник: NASA/CSA/ESA, M. Xiao & P. A. Oesch (University of Geneva), G. Brammer (Niels Bohr Institute), Dawn JWST Archive

Новые результаты были получены с использованием спектроскопических возможностей JWST в ближнем инфракрасном диапазоне длин волн, что позволяет астрономам систематически изучать галактики в очень далекой и ранней Вселенной. Исследование проводилось в рамках программы телескопа FRESCO (First Reionization Epoch Spectroscopically Complete Observations), которая использует спектрограф NIRCam/grism JWST для измерения точных расстояний и звёздных масс галактик.

«Наши результаты подчёркивают мощь спектроскопии NIRCam/grism. Прибор на борту космического телескопа позволяет идентифицировать и изучать рост галактик с течением времени, а также получать более чёткую картину того, как накапливается звёздная масса в ходе космической истории», — сказал Паскаль Эш, также из Женевского университета и главный исследователь программы FRESCO.

Однако некоторые исследователи выразили сомнения относительно того, действительно ли эти галактики являются сверхбольшими и зрелыми. В августе другое исследование обсуждало более ранние открытия «невозможно больших» галактик, заявляя, что наблюдаемое могло быть результатом оптической иллюзии, поскольку присутствие чёрных дыр в некоторых из этих ранних галактик заставляло их казаться намного ярче и больше, чем они были на самом деле.

Изображения шести кандидатов на роль массивных галактик, которые были видимы через 500-700 миллионов лет после Большого взрыва. Один из источников (внизу слева) может содержать столько же звезд, сколько современный Млечный Путь, по мнению исследователей, но он в 30 раз компактнее. ??????Источник: NASA, ESA, CSA, I. Labbe (Swinburne University of Technology), G. Brammer (Niels Bohr Institute’s Cosmic Dawn Center at the University of Copenhagen)

Новое исследование, опубликованное в журнале Nature, было частью новой программы FRESCO с JWST по систематическому анализу полной выборки галактик в течение первого миллиарда лет космической истории. Исследователи говорят, что этот новый подход позволяет проводить точные оценки расстояний и надежные измерения звёздной массы для полной выборки галактик.

Запланированы дальнейшие наблюдения этих недавно обнаруженных галактик, чтобы помочь разрешить оставшиеся вопросы о том, насколько массивны эти галактики и было ли звездообразование более быстрым в ранней Вселенной. Новые наблюдения большего количества крупных, но молодых галактик поднимают вопрос о том, являются ли галактики действительно необычными «монстрами» или оптическими иллюзиями.

Подробнее на iXBT