Вчені, використовуючи дані з космічного телескопа Джеймса Вебба (JWST), відкрили AMORE6 — галактику, яка майже повністю позбавлена важких елементів. Її існування є вагомим підтвердженням ключових передбачень моделі Великого вибуху, адже, за теорією, перші галактики мали складатися лише з найлегших елементів.
Наше знання про Всесвіт починається з Великого вибуху — моменту, коли почалося космічне розширення. Під час цієї події, що отримала назву нуклеосинтез Великого вибуху, утворилися лише найлегші елементи: водень, гелій та незначна кількість літію. Важчі елементи, які астрофізики називають металами, були створені пізніше в ядрах зірок, що жили й померли після цієї першої епохи.
Найперше покоління зірок, відоме як зорі Популяції III, були першими, хто створив ці важчі елементи шляхом зоряного нуклеосинтезу. Ці зорі самі не містили металів або мали їх у надзвичайно малих кількостях, і їхні життєві цикли збагатили Всесвіт першими металами. Оскільки зорі народжуються в галактиках, а не ізольовано, мали існувати також галактики Популяції III, зоряне населення яких не містило металів взагалі.
Попри значний прогрес у розумінні космічної історії, залишаються значні прогалини. Однією з найважливіших відсутніх частин головоломки є докази існування цих галактик Популяції III. Теорія передбачає, що деякі ранні галактики, спостережувані з високим червоним зміщенням, повинні демонструвати нульову металічність. Підтвердження їхнього існування надало б вирішальну підтримку для поточної космологічної концепції.
JWST вже змінив очікування, виявивши масивні, добре розвинені галактики набагато раніше в космічній історії, ніж передбачали моделі. Ці відкриття змусили астрономів переглянути, як швидко формувалися та еволюціонували галактики. Проте навіть з його чудовими можливостями, JWST досі не ідентифікував галактику з нульовою металічністю. Хоча він спостерігав галактики, які з’явилися лише через кілька сотень мільйонів років після Великого вибуху, жодна з них не продемонструвала повної відсутності металів, передбаченої для справжніх систем Популяції III.
Кисень відіграє важливу роль у цьому пошуку. Згідно з космологічними моделями, найраніші галактики повинні містити лише водень і гелій, без кисню чи інших важких елементів. Астрономи використовують лінію випромінювання OIII у спектроскопії для вивчення галактик, яка виявляє поточне зореутворення і є особливо ефективною для дослідження дуже віддалених систем з високим червоним зміщенням.
«Існування галактик без таких елементів, як кисень, що утворилися в результаті зореутворення після нуклеосинтезу Великого вибуху, є ключовим передбаченням космологічної моделі. Однак досі не було ідентифіковано жодної «чистої» галактики Популяції III з нульовою металічністю», — пишуть дослідники.
Нове дослідження, подане до Nature, повідомляє про можливе відкриття галактики, яка відповідає критеріям первинної. Дослідники виявили її з червоним зміщенням z = 5.725, що означає, що її світло було випромінене, коли Всесвіту було лише від 900 мільйонів до 1 мільярда років. Вона отримала назву AMORE6 і була виявлена за допомогою гравітаційного лінзування. Цей ефект посилив та продублював зображення галактики, що зробило її легшою для спостереження.
Телескоп JWST зафіксував випромінювання Hβ, яке використовується в астрономії для вимірювання галактик, але не виявив жодного кисню. Це означає, що її металічність дуже низька.
«Відсутність [випромінювання OIII — ред.] відразу вказує на те, що AMORE6 має дуже низьку металічність, майже первісне міжзоряне середовище», — пояснюють автори дослідження.
Галактика також має невелику зоряну масу і надзвичайно компактну морфологію. Ці властивості відповідають масивному зореутворенню в первісному або майже первісному середовищі. Однак дещо дивує, що такий яскравий приклад первинного середовища зореутворення був знайдений майже через мільярд років після Великого вибуху, тоді як інші, повністю сформовані галактики, були виявлені набагато раніше.
«Виявлення такого прикладу на відносно пізньому етапі космічної історії є дивним. Однак, незалежно від космічної епохи, ідентифікація потенційно первісного об’єкта є ключовим підтвердженням моделі Великого вибуху», — заявили дослідники.
Нагадаємо, вчені виявили у Всесвіті дивну чорну діру, яка спростовує класичну теорію. Спектральний аналіз показав примітивний хімічний склад навколишнього матеріалу чорної діри, до якого входять тільки водень і гелій.
Збірна України з футболу / © Associated Press
Дисоргазмія / © Credits
Збірна Україна проти Франції / © Associated Press
