Благодаря наблюдениям телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST) астрофизики смогли значительно продвинуться в изучении эпохи формирования первых звездных систем, уточнив хронологию «космического рассвета».
Комплексный мультиспектральный анализ, охвативший тысячи объектов на участке неба площадью 0,6 квадратного градуса, выявил заметный спад активности галактического образования уже через 150–200 миллионов лет после Большого взрыва.
Несмотря на то что исследованный сегмент космоса невелик — всего около трех площадей диска полной Луны, — полученные результаты позволяют детально проследить генезис космических структур, механизмы зарождения сверхмассивных черных дыр и первичный химический синтез.
Как подчеркивает соавтор работы космолог Ричард Эллис, исследование этого периода равносильно изучению «исходных параметров» Вселенной, из которых впоследствии выросли все современные галактики, включая наш Млечный Путь.
Выяснилось, что ранние галактики отличались экстремальной компактностью: их размеры составляли всего 60–70 световых лет, что делает их больше похожими на плотные звездные скопления, чем на зрелые галактические структуры.
При этом, невзирая на миниатюрные размеры, такие системы демонстрировали колоссальную интенсивность звездообразования — показатели были до 20 раз выше, чем в современных галактиках. Это свидетельствует о крайне бурных и динамичных процессах, протекавших в ту эпоху.
Одной из главных задач остается обнаружение «звезд популяции III» — гипотетического первого поколения светил, состоящих исключительно из водорода и гелия. Считается, что эти сверхмассивные и короткоживущие объекты послужили «химическими фабриками», насытив первичную среду тяжелыми элементами, что стало фундаментом для последующего усложнения материи.
Современные методы исследования «космического рассвета» включают поиск галактик с дефицитом кислорода, отслеживание динамики звездообразования в зависимости от красного смещения и спектральный анализ химического состава ранних систем.
В перспективе астрономы рассчитывают на фиксацию излучения нейтрального водорода (линия 21 см) и линии Лайман-альфа с помощью новых инструментов, таких как массив радиотелескопов Square Kilometer Array (SKA) в Австралии.
Исследователи акцентируют внимание на том, что расшифровка тайн первых звезд — это ключ к пониманию генезиса химических элементов и условий, необходимых для зарождения жизни, ведь именно первые поколения светил запустили процесс обогащения космоса веществом, ставшим строительным материалом для всех последующих планетарных систем.
Источник: iXBT
