Свет от галактики JADES-GS-Z13-1-LA преодолел 13,5 миллиардов лет, прежде чем попасть на зеркала космического телескопа Джеймса Уэбба. Эта галактика существовала, когда Вселенной было всего 330 миллионов лет – в эпоху, называемую Космическими темными веками, когда пространство между объектами заполнял плотный туман нейтрального водорода, поглощавший ультрафиолетовое излучение.

Исследовательская группа под руководством астрофизика Йориса Витстока из Копенгагенского университета проанализировала данные с трех приборов телескопа Уэбба. Наблюдения показали, что JADES-GS-Z13-1-LA относится к числу первых галактик, чей свет начал рассеивать космический туман в период реионизации.

Особый интерес ученых вызвали спектральные характеристики излучения галактики. Оно оказалось более синим, чем ожидалось, с необычно высокой интенсивностью линии Лайман-альфа – признак мощного ультрафиолетового излучения, ионизирующего окружающий водород. Это указывает на два возможных сценария: либо в галактике преобладают исключительно массивные и горячие звезды (в 100 раз тяжелее Солнца и в 15 раз горячее), либо в ее центре находится сверхмассивная черная дыра невероятных для того времени размеров.

^{На этом изображении показана галактика JADES GS-z13-1 (красная точка в центре), полученная с помощью NIRCam (камеры ближнего инфракрасного диапазона) космического телескопа НАСА}

Оба варианта бросают вызов современным представлениям о формировании галактик в ранней Вселенной. Если подтвердится версия с черной дырой, это потребует пересмотра моделей роста сверхмассивных объектов в космическом младенчестве.

Галактика окружена пузырем ионизированного газа радиусом около 650 тысяч световых лет. За его пределами ультрафиолетовый свет растянулся до инфракрасного диапазона из-за расширения Вселенной, что позволило ему преодолеть межгалактическую среду и достичь современных телескопов.

Как отмечает астрофизик Мишель Тренти из Мельбурнского университета, для окончательных выводов пока недостаточно данных. Необходимо обнаружить больше подобных объектов и получить более детальные спектры. Однако уже сейчас ясно, что JADES-GS-Z13-1-LA представляет уникальное окно в эпоху, когда первые галактики начали преобразовывать Вселенную, делая ее прозрачной для света.

Ученые рассчитывают, что дальнейшие наблюдения с телескопом Уэбба помогут определить химический состав галактики (содержание гелия, кислорода и углерода) и точно установить природу ее необычного излучения. Это позволит понять, какие объекты – звезды или черные дыры – сыграли ключевую роль в процессе реионизации.