306
Телескоп “Джеймс Вебб” (JWST) у 2024 році знову здивував астрономічну спільноту, представивши 5 відкриттів, які суперечать звичним поглядам на формування зірок і галактик.
Апарат зараз перебуває приблизно за 1,5 млн кілометрів від Землі в точці Лагранжа L2. Його головний дзеркальний сегмент діаметром 6,5 метра і маса близько 6500 кг дають можливість отримувати інфрачервоні знімки з деталізацією, недоступною іншим телескопам. Вчені стверджують, що такі дані допомагають дізнатися, як і коли з’явилися перші об’єкти у Всесвіті.
По-перше, спостереження “Вебба” виявили незвично великі та яскраві галактики, які, за оцінками, сформувалися за 300-400 млн років після Великого вибуху. Астрономи J. Dunlop і D. Magee підкреслили, що знайдені об’єкти перевершують розрахункові розміри приблизно у 2-3 рази. Це суперечить теоріям, згідно з якими перші великі галактики повинні були утворюватися набагато повільніше. Космологи збираються перевірити, чи може вища щільність матерії або особливі умови зореутворення пояснити таку швидку появу масивних зоряних скупчень.
По-друге, астрономічні групи, включно з P. G. P?rez-Gonz?lez і H. ?bler, описали зіткнення двох надмасивних чорних дір у системі ZS7, кожна з яких важить близько 50 млн сонячних мас. Цей процес тривав приблизно через 740 млн років після Великого вибуху. Вчені пояснюють, що “народження” чорних дір відбувається під час колапсу великих зірок, які зазвичай дають об’єкти масою в 5-10 сонячних мас, однак тут потрібен інший механізм. Р. Майоліно і його колеги припускають, що надшвидке злиття менших чорних дір або аномально високі темпи поглинання матерії могли дати змогу настільки масивним об’єктам з’явитися так рано.
Третім важливим результатом стало підтвердження так званої “хабблівської напруги”. Астрономи, використовуючи дані JWST, знову переконалися в розбіжності між швидкістю розширення Всесвіту, розрахованою за ранніми космологічними даними (близько 67 км/с на мегапарсек), і показником, заснованим на спостереженнях найближчих галактик (близько 73-74 км/с на мегапарсек). Вчені обговорюють кілька сотень можливих пояснень, серед яких перегляд ролі темної енергії або коригування методів вимірювань. Але поки що немає єдиного консенсусу, і, як підкреслили дослідники, Джеймс Вебб тільки зміцнив упевненість в існуванні цієї невідповідності.
Четверте відкриття пов’язане з напрочуд ранньою появою вуглецю – JWST виявив масивну хмару цього елемента в регіоні, що сформувався через 350 млн років після Великого вибуху. Оскільки життя в нашому розумінні спирається на вуглець, водень, кисень, азот і фосфор, то таке відкриття дає вагомі підстави вважати, що необхідні компоненти для формування живих організмів могли виникнути набагато раніше, ніж передбачалося. Брант Робертсон (UC Santa Cruz) разом із командою зазначає, що, якщо вуглець з’явився так рано, цілком можлива і рання закладка хімічних умов для населених планет.
П’ятим пунктом можна назвати пошуки Population III – першого покоління зірок, що складаються з водню і гелію без більш важких елементів. Астрономи Сандро Таккелла (Кембридж) і Бен Джонсон (CfA) виявили в галактиці GN-z11, що жила через 430 млн років після Великого вибуху, сигнали, які натякають на присутність цих “найдавніших світил”. Вчені вважають, що якщо в цій галактиці збереглася хоча б невелика популяція таких зірок, то їхній аналіз допоможе зрозуміти перші кроки зореутворення і послужить ключем до вивчення того, як зародилося світло у Всесвіті.
“Джеймс Вебб” дає змогу з дедалі більшою точністю простежити ранні етапи формування галактик і еволюцію найбільших об’єктів космосу. Астрономи Марсія Ріке і Деніел Ейзенштейн вважають, що подальші експедиції і дослідження за участю телескопа розкриють деталі про те, як саме протікало народження найперших зоряних систем, а заразом допоможуть розгадати загадки, які залишаються в динаміці розширення Всесвіту.
