Данные «Уэбба» указали на тяжёлые элементы в галактиках ранней Вселенной
Материал подготовлен искусственным интеллектом на основе нескольких источников — ссылки на оригиналы приведены ниже.
Астрономы с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» обнаружили кислород, углерод и кремний в газе вокруг трёх галактик, существовавших примерно через 500 млн лет после Большого взрыва. Газ движется наружу со скоростью 50–250 км/с, что указывает на быстрое обогащение ранней Вселенной тяжёлыми элементами. Открытие ставит под сомнение представления о первозданной чистоте ранней Вселенной и усложняет поиск первых звёзд.
Ключевые факты
- Космический телескоп «Джеймс Уэбб» зарегистрировал линии поглощения нейтрального и ионизированного кислорода, углерода и кремния в газе вокруг трёх галактик при красном смещении z = 7,2–9,3, когда возраст Вселенной составлял около 500 млн лет.
- Обогащённый газ движется от галактик наружу со скоростью 50–250 км/с, на что указывает смещение линий поглощения в синюю сторону.
- Наблюдения проводились в течение 30-часового сеанса с помощью спектрографа NIRSpec на борту «Уэбба».
- Химический «отпечаток» ранних галактик оказался похож на характерный для значительно более зрелых галактик, что говорит о быстром формировании барионного цикла.
- Присутствие тяжёлых элементов на столь раннем этапе космической истории означает, что первозданного газа для звёзд населения III может быть меньше, чем предполагалось.
Обнаружение тяжёлых элементов
Группа учёных Университета штата Аризона сообщила об обнаружении тяжёлых элементов в газе вокруг трёх галактик с красным смещением от 7,2 до 9,3. Галактики наблюдались в течение 30-часового сеанса с помощью спектрографа NIRSpec на борту космического телескопа «Джеймс Уэбб». В спектрах фоновых галактик, свет которых проходил через окружающий газ, были идентифицированы линии поглощения нейтрального и ионизированного кислорода, углерода и кремния. Линии преимущественно смещены в синюю сторону относительно системной скорости галактик, что указывает на скорость истечения 50–250 км/с.
Последствия для эволюции ранних галактик
Истечение обогащённого газа свидетельствует о том, что барионный цикл — обмен веществом между галактикой и окружающей средой — действовал уже в первые несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва. Массивные звёзды первого поколения, вероятно, быстро синтезировали углерод, кислород и другие элементы, которые затем выбрасывались звёздными ветрами и взрывами сверхновых. Химический «отпечаток» этих ранних галактик напоминает характерный для значительно более зрелых галактик, что указывает на быстрое установление круговорота вещества.
Влияние на поиск звёзд населения III
Звёзды населения III — гипотетическое первое поколение звёзд, сформировавшихся практически из чистого водорода и гелия. Если галактики уже выбрасывали тяжёлые элементы в межгалактическое пространство через 500 млн лет после Большого взрыва, количество первозданного газа, доступного для формирования звёзд населения III, может быть значительно меньше, чем предсказывали модели. Это открытие усложняет поиск самых первых звёзд во Вселенной.
1 источник
Время · отставание