Текст опубликован в личном блоге и его автор не имеет отношения к администрации сайта
Группа учёных из разных стран, работающих с космическим телескопом «Джеймс Уэбб», сделала важное открытие в исследовании ранней Вселенной. Благодаря полученным данным удалось более точно определить временные границы периода, который называется «космический рассвет». В это время во Вселенной только начинали появляться первые звёзды и галактики.
В ходе масштабного мультиспектрального исследования учёные провели анализ тысяч объектов на участке небесной сферы площадью около 0,6 квадратных градуса, что примерно в три раза больше площади полной Луны. Наблюдения осуществлялись в 150 узких направлениях.
Результаты исследования свидетельствуют о том, что через 150–200 миллионов лет после Большого взрыва процесс формирования галактик существенно замедлился. Хотя изученная область относительно невелика, она предоставляет возможность увидеть ранние этапы развития Вселенной, включая процессы синтеза химических элементов и зарождение сверхмассивных чёрных дыр.
Проведённые с помощью телескопа JWST исследования позволили обнаружить удивительные особенности этих ранних систем. В то время галактики были невероятно маленькими по сравнению с современными — их диаметр составлял примерно 60–70 световых лет, что сопоставимо с размерами шаровых скоплений, а не с полноценными галактиками. Это в десятки раз меньше диаметра Млечного Пути. Однако, несмотря на свои скромные размеры, данные системы демонстрировали невероятную активность в формировании звёзд — в 20 раз больше, чем у типичных представителей современных галактик. А это говорит о том, что в молодой Вселенной происходил очень энергичный и бурный процесс эволюции.
В рамках подобных исследований одной из основных целей является обнаружение так называемых звёзд населения III — предполагаемых объектов, которые, согласно теории, были первыми звёздами во Вселенной. Эти звёзды должны быть древними, массивными и состоять в основном из водорода и гелия. Их жизненный цикл был относительно коротким, но именно они сыграли ключевую роль в обогащении межзвёздной среды тяжёлыми элементами. Этот процесс сделал возможным формирование последующих поколений звёзд и планет, которые имеют более сложный химический состав.
Чтобы обнаружить эти древние объекты, учёные применяют различные методы. Они ищут галактики, в которых практически нет кислорода, анализируют, как уменьшается количество галактик, где формируются новые звёзды, по мере того как мы смотрим всё дальше в прошлое, а также изучают, как меняется химический состав, к примеру, соотношение кислорода и водорода, на различных этапах эволюции Вселенной.
В перспективе, такие проекты, как радиотелескоп Square Kilometer Array (SKA) в Западной Австралии, позволят обнаруживать сигналы линии Лайман-альфа и 21-сантиметрового излучения нейтрального водорода. Это даст возможность по-новому взглянуть на загадочный период в истории Вселенной.
Исследование процессов, которые происходили в момент зарождения первых звёзд, имеет огромное значение для науки. Это исследование позволяет понять, как образовались химические элементы, как сформировались планеты и, в конечном счёте, как возникли условия для появления жизни. Именно первые поколения звёзд стали отправной точкой для процесса обогащения Вселенной веществом, из которого впоследствии были сформированы все известные нам космические системы, включая Солнечную систему.