Нов рекордьор за най-далечна галактика и отново е открит от "Джеймс Уеб"

Има нов рекордьор в категорията на най-далечни галактики.

С помощта на космическия телескоп Уеб – вече не е изненада – е открита галактика, наречена MoM-z14, съществувала когато Вселената е била бебе.

MoM-z14 е с червено отместване z от 14,44. Това означава, че MoM-z14 е съществувала вече 280 милиона години след Големия взрив.

Credit: Naidu et al.

Данните са потвърдени с емисионна линия на прекъсване на Лайман-алфа (Lyman-alpha), специфична дължина на вълната на светлината, която лесно се абсорбира от неутрален водород, газът, който изпълваше ранната вселена. Откриването на тази емисия предполага, че тази галактика активно е разчиствала космическата мъгла около себе си, като включване на светлина в тъмна стая.

Предишният рекордьор бе JADES-GS-z14-0, който има червено отместване от z ~14.32 и който се е появил на космическата сцена десет милиона години по-късно, 290 милиона години след Големия взрив, т.е. преди 13,5 милиарда години.

От космическите тъмни векове до първата светлина

Повследните наблюдения с космическия телескоп "Джеймс Уеб" вече са разкрили, че са съществували изненадващо ярки галактики по-рано, отколкото астрономите са очаквали. Но това ново откритие предоставя нещо по-конкретно: пряко доказателство за рейонизация, космическата трансформация, която изважда Вселената от тъмнината.

Тази илюстрация изобразява космическия телескоп Джеймс Уеб на НАСА – най-големият, най-мощният и най-сложен космически научен телескоп, създаван някога – напълно разгънат в космоса. Кредит: NASA/Adriana Manrique Gutierrez

За контекст, през първите няколкостотин хиляди години след Големия взрив, Вселената се разширява и охлажда достатъчно, за да могат протоните и електроните да се комбинират в неутрални водородни атоми. Това създава космическа мъгла, която блокира свободното движение на повечето светлина в продължение на стотици милиони години, период, който астрономите наричат ​​космически "тъмни векове".

В крайна сметка първите звезди и галактики започват да се формират и произвеждат ултравиолетово лъчение, което започна да разгражда тези неутрални водородни атоми. Това постепенно направи Вселената прозрачна за светлината (рейонизация).

Пробив през космическата мъгла

Изследователският екип анализира тази далечна галактика, използвайки изображения и спектроскопия от мощните инструменти на "Джеймс Уеб". Данните разкриват не само обичайните признаци на светлината, блокирана от водорода в ранната Вселена, но и изненадващо ярък сигнал за светлина. Такива мощни емисии преди са били наблюдавани само в много по-млади галактики, когато по-голяма част от Вселената вече е била изчистена от неутрален водород.

Фактът, че може да се наблюдава и излъчването "Лайман-алфа", означава, че галактиката е била невероятно успешна в създаването и освобождаването на мощна радиация, достатъчно силна, за да разруши водородния газ около нея.

Космическата електроцентрала зад светлината

MoM-z14 изглежда е малка галактика, но с висока яркост.

Какво може да произведе такава мощна радиация в тази древна галактика? Едно от обясненията е, че да съдържа активна свръхмасивна черна дупка. Интензивното излъчване от материал, попадащ в такава черна дупка, може ефективно да йонизира близкия газ.

Но изследователите клонят към друга хипотезаа, че яркостта е причинена от ярки, свръхмасивни звезди. Те са са много по-ефективни при производството на йонизиращо лъчение от типичните звезди днес. Тези космически гиганти може да нагряват околния газ до температури над 100 000 Келвина, много по-горещи от повърхността на нашето Слънце с около 5800 Келвина.

Изследователите допускат, че това може да е едно от първите поколения звезди във Вселената, наречени звезди от Популация III, образувани от девствен газ, съдържащ само водород и хелий. Тези звезди са били значително по-масивни и по-горещи от по-късните звезди. Въпреки това, галактиката изглежда малко прекалено ярка, за да отговаря идеално на това обяснение.

Пренаписване на времевата линия на Космическата зора

Каквото и да захранва този древен източник на светлина, неговото откритие променя представата за това как Вселената е преминала от тъмнина към светлина. Доскоро консенсусът сред астрономите бе, че рейонизацията не е започнала, докато Вселената не е станала поне на около половин милиард години, завършвайки още половин милиард години по-късно. Но това проучване избутва началото на рейонизацията значително по-рано, отколкото се смяташе досега.

Това неподвижно изображение показва хронологията от Големия взрив вдясно до настоящето вляво. В средата е периодът на рейонизация, когато първоначалните мехури са предизвикали космическата зора.

Първата светлина на Вселената не се е включила изведнъж; започнала е с галактики като тази, всяка създаваща свой собствен балон от чисто пространство, който в крайна сметка се слива с други, за да трансформира целия космос. Чрез изместване назад във времевата линия на този процес и показване, че е започнал с обикновени галактики, а не с изключителни, това откритие свързва точките между първите няколкостотин милиона години на Вселената и прозрачния космос, който в крайна сметка би позволил нашето съществуване.

Справка: A Cosmic Miracle: A Remarkably Luminous Galaxy at Confirmed with JWST; Naidu et al.; https://arxiv.org/abs/2505.11263 

Още по темата

03/04/2025

Медицина

Най-ранния пряк поглед как Вселената е преминала от тъмнина към светлина от космически фар отпреди 13 млрд години

19/12/2023

Физика

10-те най-популярни раздути твърдения във физиката и астрономията от 2023 г

16/11/2023

Космос

Топ 10 на най-отдалечените галактики във Вселената

28/09/2023

Космос

Има хиляди двойници на Млечния път, които "не би трябвало да съществуват" в ранната Вселена