Космос / © Associated Press

Астрономи здійснили сенсаційне відкриття, виявивши сліди кисню в галактиці JADES-GS-z14−0, яка наразі вважається найбільш віддаленою серед усіх відомих.

Фіксація стала можливою завдяки надзвичайно чутливому комплексу телескопів Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). Він зареєстрував сигнал, що долав простір упродовж 13,4 мільярда років, перш ніж досягти Землі. Таким чином, вчені отримали зображення галактики у тому вигляді, в якому вона існувала менш ніж через 300 мільйонів років після Великого вибуху, повідомляє earth.com.

Ще донедавна вважалося, що на такій ранній стадії розвитку Всесвіту поява важких елементів, зокрема кисню, була неможливою. Однак знахідка доводить: у JADES-GS-z14−0 вже встигло народитися і завершити свій життєвий цикл щонайменше два покоління зірок. Саме вони сформували важкі елементи у своїх ядрах та розповсюдили їх у космічному просторі під час вибухів наднових. Цей факт прямо суперечить класичним моделям хімічної еволюції, які передбачали набагато повільніше збагачення речовини.

ALMA зафіксував чіткий спектральний сигнал кисню, що дало змогу з високою точністю розрахувати відстань до об’єкта — похибка становить лише 0,005%. При цьому у галактиці не виявлено космічного пилу: його кількість у співвідношенні до маси зірок обмежується показником менше ніж 0,2%. Газ у JADES-GS-z14−0 має металічність, що сягає приблизно однієї п’ятої від сонячної, а швидкість руху іонізованого газу оцінюється у 70 км/с. Ці дані свідчать про наявність темної матерії та масу системи, близьку до одного мільярда сонячних мас.

Зібрані результати показують, що галактика вже містить удесятеро більше важких елементів, ніж передбачалося для такого раннього часу. Це ставить під сумнів усталені теорії щодо формування зірок, процесів перемішування речовини після вибухів наднових і темпів злиття молодих галактик. Одним із можливих пояснень вчені називають існування так званого «важкого» зоряного населення, яке здатне швидко виробляти кисень. Інша версія — ранній колапс масивних газових хмар, що запустив інтенсивний цикл утворення зірок.

Додаткові спостереження за допомогою космічного телескопа Джеймса Вебба (JWST) підтвердили отримані дані. Прилад виявив надлишкове випромінювання на довжині хвилі 7,7 мікрона, яке узгоджується з яскравими спектральними лініями кисню та водню. Це є ще одним доказом високої металічності галактики. Крім того, зафіксовані слабкі ультрафіолетові ознаки свідчать, що приблизно 10% іонізуючих фотонів можуть виходити за межі системи. Цей процес вважається ключовим для феномену ранньої реіонізації Всесвіту.

Таким чином, JADES-GS-z14−0 кидає виклик усталеним уявленням про поступове формування галактик із бідних на важкі елементи протогалактик. Її хімічна зрілість уже через 300 мільйонів років після народження Всесвіту змушує наукову спільноту по-новому осмислювати темпи та механізми космічної еволюції.

Нагадаємо, раніше ми писали про те, що дослідники з Науково-технічного університету Китаю виявили новий метод створення кисню в атмосферах планет, багатих вуглекислим газом.