На снимке Джеймса Уэбба видны звездные скопления возрастом 9 миллиардов лет

Канадские исследователи обнаружили самые далекие шаровые скопления, когда-либо обнаруженные с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST). Первые и самые старые звезды во Вселенной могут находиться в этих плотных группах из миллионов звезд. На этой неделе The Astrophysical Journal Letters опубликовал анализ первого изображения глубокого поля Уэбба, на котором показаны некоторые из самых ранних галактик во Вселенной. По словам Ламии Маулы, научного сотрудника Данлэпского института астрономии и астрофизики Университета Торонто и соавтора исследования, JWST был построен для обнаружения первых звезд и галактик во Вселенной и для того, чтобы помочь нам понять происхождение сложности во Вселенной.

Замечательная мощность JWST уже продемонстрирована в первом глубоком поле Уэбба, обнаруживая самые ранние фазы звездообразования. Это детальное изображение Webb Deep Field сфокусировано на объекте, удаленном на девять миллиардов световых лет, который называется «галактика Спарклер». По мнению исследователей, галактика получила свое название из-за окружающих ее маленьких желто-красных точек, которые выглядят как искры. Эти искры могли быть либо молодыми звездными скоплениями, родившимися через три миллиарда лет после Большого взрыва, когда звездообразование было на пике, либо старыми шаровыми скоплениями.

На ранних этапах формирования галактик шаровые скопления дают ключ к пониманию того, какими были самые ранние фазы галактики. Исследователи обнаружили, что пять компактных объектов являются не только шаровыми скоплениями, но и одними из самых старых. Наблюдение за первыми изображениями JWST и обнаружение старых шаровых скоплений вокруг далеких галактик было замечательным опытом, который Хаббл не смог показать, рассказал Картейк Г. Айер, научный сотрудник Данлэпского института астрономии и астрофизики Университета Торонто.

Благодаря тому, что ученые могли наблюдать искры на разных длинах волн, они смогли лучше смоделировать их и определить их физические свойства, такие как их возраст и количество звезд. Наблюдение за шаровыми скоплениями на таких больших расстояниях с помощью JWST может привести к дальнейшим исследованиям и поискам подобных объектов. Известно, что в нашей галактике Млечный Путь существует около 150 шаровых скоплений, но как и когда они образовались, неясно. Измерить возраст шаровых скоплений невероятно сложно, несмотря на то, что известно, что они очень старые. JWST — единственный телескоп, способный определить возраст первых звезд в далеких галактиках с помощью далеких шаровых скоплений.

По словам Маулы, эти скопления сформировались как можно ближе к тому моменту, когда могли сформироваться первые звезды. В галактике Спарклер шаровые скопления определить легче, потому что они находятся намного дальше, чем наша собственная галактика Млечный Путь. По словам Маулы, изображение галактики Спарклер, сделанное Джеймсом Уэббом, показывает нам, какой галактика была, по сути, примерно девять миллиардов лет назад, когда Вселенной, как считается, было всего четыре с половиной миллиарда лет. «Представьте, что вы угадываете возраст человека по его внешнему виду — легко отличить 5-летнего и 10-летнего, но трудно отличить 50-летнего от 55-летнего», — Маула. объяснил.

До сих пор космический телескоп Хаббла (HST) не мог наблюдать за компактными объектами, окружающими галактику Спарклер. Повышенное разрешение и чувствительность JWST позволили Уэббу на первом изображении глубокого поля впервые показать крошечные точки, окружающие галактику. Эффект гравитационного линзирования увеличивает галактику Спарклер в 100 раз из-за Скопление галактик SMACS 0723 на переднем плане, который искажает то, что находится за ним. Кроме того, благодаря гравитационному линзированию ученым доступны три отдельных изображения галактики Спарклер.