Телескоп «Джеймс Уэбб» раскрыл 12 миллиардов лет эволюции групп галактик в ранней Вселенной: уникальный каталог

Интернациональная группа астрономов, используя космический телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST), разработала наиболее подробную карту галактических систем — гравитационно связанных галактик. Каталог, состоящий из 1 678 объектов, охватывает 12 миллиардов лет космической эволюции и раскрывает процессы, ранее недоступные даже для самых мощных телескопов. Публикация в Astronomy and Astrophysics позволяет понять, как формировались галактики, подобные Млечному Пути, и как тёмная материя создавала крупномасштабные структуры Вселенной.

Галактические группы, в которых взаимодействуют сотни звёздных систем, являются основными «строительными элементами» космической паутины. Например, наша галактика принадлежит к Местной группе, включающей Андромеду. Новый каталог, созданный на основе наблюдений в окружении COSMOS Web, показывает, что такие структуры возникли уже через 1,5 миллиарда лет после Большого взрыва. «Ранее мы видели лишь верхушки айсбергов — массивные скопления. Теперь «Джеймс Уэбб» позволил рассмотреть все элементы пазла», — объясняет Гассем Гозалиасл из Университета Аалто, возглавляющий исследование.


Телескоп «Джеймс Уэбб» раскрыл 12 миллиардов лет эволюции групп галактик в ранней Вселенной: уникальный каталог
Изображение галактической группы на расстоянии 7,3 миллиарда световых лет, являющееся ядром крупной выборки, выделенной в этом проекте. ESA / Webb, NASA, CSA, G. Gozaliashl, K. Virolainen, A. Koekemoer, M. Franco

Этот научный прорыв стал возможен благодаря сочетанию чувствительной камеры NIRCam телескопа и алгоритма AMICO, анализирующего распределение галактик в пространстве. Система функционирует как сложный фильтр, отделяющий слабые сигналы групп от фоновых помех. Методика подтвердила свою точность спектроскопией: 80% обнаруженных групп соответствуют данным из архива COSMOS, где собрано 66 000 галактик. Это эквивалентно проверке адреса каждого дома в городе с миллионным населением.

Особый интерес вызывает структура AmicOne — гигантское «зародышевое» скопление из 14 ядер, обнаруженное на расстоянии 11 миллиардов световых лет. Её изучение демонстрирует, как гравитация упорядочивала хаотичные группы ранней Вселенной в структурированные скопления. «В те времена галактики напоминали рой сталкивающихся и объединяющихся объектов. Теперь они формируют четкие спирали и эллипсы, подобные находящимся в скоплении Девы», — добавляет Гозалиасл.

Данные JWST также позволяют пролить свет на переходный период 10–11 миллиардов лет назад, когда группы начали замедлять звездообразование — процесс, связанный с воздействием горячего газа и сверхмассивных черных дыр. Эти механизмы, ранее невидимые в оптическом диапазоне, стали доступны благодаря инфракрасным сенсорам телескопа.

Каталог, включающий 316 новых кандидатов на протоскопления, уже используется для подготовки миссии Euclid, которая займётся трёхмерным моделированием тёмной материи. А изображение группы на расстоянии 6 миллиардов световых лет, признанное «снимком месяца» ESA, — это лишь начало. «Раньше мы изучали Вселенную отдельными кадрами. Теперь у нас есть полнометражный фильм», — подводят итог авторы.

 

Источник: iXBT

Читайте также