Международная группа астрономов, в состав которой вошли 48 ученых из 14 стран, совершила открытие, способное изменить представления о ранней Вселенной. Под руководством доцента кафедры астрономии Массачусетского университета в Амхерсте Хорхе Завалы исследователям удалось обнаружить ранее неизвестную популяцию массивных пылевых галактик. Эти космические объекты образовались в эпоху, когда возраст Вселенной составлял около миллиарда лет после Большого взрыва, произошедшего 13,7 миллиарда лет назад.
Главной сложностью в изучении подобных галактик всегда являлась космическая пыль. Она поглощает ультрафиолетовое и видимое излучение, делая объекты невидимыми для традиционных телескопов. Однако ситуация изменилась с развитием субмиллиметровых телескопов. Поглощая свет, пыль нагревается и испускает инфракрасное излучение, которое способны улавливать современные приборы.
Для поиска ученые применили комплексный подход. Сначала они использовали данные Атакамского большого миллиметрового/субмиллиметрового массива (ALMA) в Чили, что позволило идентифицировать около 400 ярких пылевых галактик. Затем исследователи обратились к возможностям космического телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST). Наблюдения в ближнем инфракрасном диапазоне помогли выделить примерно 70 слабых кандидатов, находящихся на краю наблюдаемой Вселенной. Повторный анализ данных ALMA подтвердил, что эти объекты являются древними пылевыми галактиками, сформировавшимися почти 13 миллиардов лет назад.
По словам Хорхе Завалы, обнаруженные галактики представляют собой массивные системы, насыщенные металлами и космической пылью. Их существование ставит под сомнение актуальные модели формирования Вселенной, так как звезды в них начали появляться гораздо раньше, чем предсказывают теории. Ученые полагают, что эти объекты могут играть роль связующего звена в эволюционной цепочке. Они соединяют недавно открытые телескопом JWST сверхъяркие звездообразующие галактики, существовавшие 13,3 миллиарда лет назад, и «спокойные» галактики, которые перестали рождать новые звезды через 2 миллиарда лет после Большого взрыва.
«Создается впечатление, что теперь у нас есть снимки жизненного цикла этих редких галактик», — пояснил Завала. Сверхъяркие объекты он сравнил с молодостью, «спокойные» — с преклонным возрастом, а обнаруженную популяцию назвал фазой «молодой взрослости». Если гипотеза подтвердится, это будет означать, что современные астрономические модели требуют пересмотра, а процессы звездообразования во Вселенной начались раньше принятого срока.
Ранее в соседней галактике нашли сложные органические молекулы.
