В галактика от ранната Вселена, на по-малко от 1,5 милиарда години след Големия взрив, космическият телескоп "Джеймс Уеб" направи удивително откритие.

От светлината, пътувала повече от 12 милиарда години от галактиката SPT0418-47 астрономите извличат спектралния сигнал на сложни молекули - полициклични ароматни въглеводороди, които съставят някои от праховите зърна в облаците, които се носят между звездите, поглъщат светлината и я излъчват отново в инфрачервените вълни, които улавя "Джеймс Уеб". 

SPT0418-47 е най-отдалечената галактика, в която сега е известно, че съществуват тези молекули.

Този прах свидетелства за висока степен на звездообразуване, което не е неочаквано за галактика от тази ранна епоха на Вселената. 

„Праховите зърна поглъщат половината от радиацията, излъчвана от звездите през цялата история на Вселената, преизлъчвайки тази енергия при инфрачервени дължини на вълните“, заявява професорът Хоакин Виейра (Joaquin Vieira) и колегите му от Университета на Илинойс Урбана-Шампейн.

„Полицикличните ароматни въглеводороди (PAHs) са големи органични молекули, които проследяват прахови зърна с размер милиметър и регулират охлаждането на междузвездния газ в галактиките.“

„Наблюденията на функциите на PAH в много далечни галактики са трудни поради ограничената чувствителност и покритие на дължината на вълната на предишни инфрачервени телескопи.“

В своите изследвания астрономите използваха "Джеймс Уеб", за да наблюдават покритата с прах галактика SPT0418-47.

Тази галактика е на 12 милиарда светлинни години от Земята, което съответства на времето, когато Вселената е била на по-малко от 1,5 милиарда години или около 10% от сегашната й възраст.

Той е увеличен с коефициент приблизително 30-35 пъти чрез силна гравитационна леща в ясна структура на Айнщайнов пръстен от галактика на преден план.

Подравняването на фоновата галактика-гравитационна леща-земя е толкова перфектно, че светлината от SPT0418-47 образува пръстен около системата от лещи, както се вижда на снимката по-горе. По-долу можете да видите схематично как се произвежда Айнщайнов пръстен.

^{Кредит: S. Doyle / J. Spilker}

„Преди да имаме достъп до комбинираната мощност на гравитационните лещи и "Джеймс Уеб", не можехме да видим действителната фонова галактика през целия този прах“, разказва професор Виейра.

Спектроскопските данни от "Джеймс Уеб" предполагат, че междузвездният газ в SPT0418-47 е обогатен с тежки елементи, което показва, че поколения звезди вече са живели и загинали.

Високата еквивалентна ширина на сигнала на PAH показва, че образуването на звезди, а не натрупването на черни дупки, доминира инфрачервеното излъчване в цялата галактика.

„Това изследване в момента ни казва, макар че все още се учим, че можем да видим всички региони, където се намират тези по-малки прахови зърна – региони, които никога не сме могли да видим преди "Джеймс Уеб"“, коментира аспирантът Кедар Фадке (Kedar Phadke) от Университетът на Илинойс Урбана-Шампейн.

„Новите спектроскопски данни ни позволяват да наблюдаваме атомния и молекулярния състав на галактиката, предоставяйки много важна представа за формирането на галактиките, техния жизнен цикъл и как се развиват.“

„Не очаквахме това“, добавя професор Виейра. „Откриването на тези сложни органични молекули на такова огромно разстояние променя стратегията за бъдещите наблюдения.“

„Тази работа е само първата стъпка и ние едва сега се учим как да я използваме и научаваме нейните възможности.“

Справка: J.S. Spilker et al. Spatial variations in aromatic hydrocarbon emission in a dust-rich galaxy. Nature, published online June 5, 2023; doi: 10.1038/s41586-023-05998-6

Източник: Webb Finds Complex Organic Molecules in Early Universe, Enrico de Lazaro, Sci.News.

Още по темата

06/06/2023

Космос

Нов теоретичен модел може да обясни наличието на масивни галактики в ранната вселена

22/05/2023

Космос

Тези масивни галактики са по-масивни, отколкото позволява нашият космологичен модел

28/11/2022

Космос

Трупат се нови доказателства за органични съединения в марсиански скали

15/12/2020

Космос

Хъбъл направи снимка на най-големия известен досега Айнщайнов пръстен