1406
Уявіть, що ви гортаєте старий сімейний альбом, і раптом натикаєтеся на фотографію прапрадідуся в дитинстві. постала перед нами такою, якою вона була всього через 280 мільйонів років після Великого вибуху!
Як ми бачимо минуле? Магія світла та спектрів
Може виникнути резонне питання: а як взагалі можна побачити минуле? Вся справа у світлі та його кінцевій швидкості. Коли ми дивимося на Сонце, ми бачимо його таким, яким воно було 8 хвилин тому — саме стільки часу потрібно світла, щоб дістатися Землі. З далекими галактиками той самий принцип, лише масштаби інші — мільйони та мільярди років.
Телескоп Джеймс Вебб, з моменту свого запуску у 2021 році, немов машина часу, заглядає все далі і далі. Спочатку він робить, так би мовити, «швидкий знімок» — це називається фотометрія. За яскравістю та кольором об’єкта можна приблизно прикинути, як далеко він знаходиться. Але щоб отримати точні дані, вченим потрібен тонший інструмент спектроскопія. Це коли світло від галактики розкладають на складові, як веселку. Кожен хімічний елемент залишає в цьому спектрі свій унікальний відбиток пальця, а по тому, наскільки ці відбитки зміщені в червоний бік (так зване червоне зміщення), можна з високою точністю визначити відстань до об’єкта і, відповідно, його вік.
Саме завдяки спектроскопії команда Рохана Найду з Массачусетського технологічного інституту спромоглася підтвердити: MoM-z14 — справді найдавніша з відомих нам галактик. Тільки уявіть, світло від неї летіло до нас майже 13,5 мільярдів років!
MoM-z14: знайомтеся, рекордсменка!
Що ж ми знаємо про цю «старушку»? По-перше, вона на подив яскрава для свого юного віку.
Але найцікавіше це її хімічний склад. «Джеймс Вебб» зумів розглянути в MoM-z14 сліди азоту, вуглецю, кисню та інших елементів. А знаєте, що це означає? Ці елементи не виникають з нізвідки; вони синтезуються в надрах зірок і розкидаються по космосу під час їх вибухів. Виявлення «важких» (все, що важче за гелій, астрономи жартівливо називають металами) елементів у такій ранній галактиці натякає, що там уже встигли прожити і померти кілька поколінь зірок! Всесвіт, виявляється, не марнував часу задарма.
Як каже Шарлотта Мейсон з Копенгагенського університету, яка не брала участі в дослідженні, це «дуже хвилююче» і «підтверджує, що в ранньому Всесвіті дійсно існують такі яскраві галактики».
Несподіваний достаток: ранній Всесвіт не був пустелею
І ось тут ми підходимо до найцікавішого моменту. До запуску Джеймса Вебба більшість моделей передбачали, що ранні галактики повинні бути маленькими, тьмяними і досить рідкісними. А що ми бачимо на практиці? «Вебб» одну за одною знаходить яскраві, масивні галактики, що існували в першу мільярд років життя Всесвіту. MoM-z14 — лише чергове тому підтвердження.
Схоже, що таких «ранніх пташок» було щонайменше у 100 разів більше, ніж передбачали наші старі теорії! Це серйозна заявка на перегляд наших уявлень про те, як взагалі формувалися перші зірки та галактики.
Загадка для космологів: а що, коли ми чогось не знаємо?
Це «несподіване достаток» ставить перед вченими непросте завдання. Якщо галактики формувалися так швидко і були такими масивними на зорі часів, значить, у наших моделях чогось не вистачає. «Мабуть, ми втрачаємо якісь фізичні процеси в нашому розумінні формування галактик», — припускає Шарлотта Мейсон.
Що це може бути? Одна з гіпотез, що інтригують, — роль надмасивних чорних дірок. Можливо, ці космічні «монстри» у центрах ранніх галактик були набагато «ненажерливішими» і активними, ніж вважалося, і своєю активністю вони могли стимулювати бурхливе зіркоутворення навколо. Це як піддати спеку в грубку — і дрова почнуть горіти яскравіше та швидше.
Звичайно, це поки що припущення. Але кожна нова знахідка, подібна до MoM-z14, дає нам безцінні крихти інформації, які допоможуть скласти цей найскладніший космічний пазл.
Що далі? Лише космос!
Відкриття MoM-z14 – це не просто черговий рекорд. Це ще один крок до розуміння ранніх етапів еволюції нашого Всесвіту. Телескоп Джеймс Вебб продовжує свою вахту, і можна бути впевненим, що він піднесе нам ще чимало сюрпризів. Можливо, вже завтра ми дізнаємося про ще більш давні об’єкти, або отримаємо дані, які змусять нас знову переглянути теорії.
