Астрономы обнаружили, что ранние галактики росли быстрее и содержали активные ядра

Объединение данных с разных телескопов помогает получать более полную картину далеких объектов. Телескопы «Хаббл» (видимый свет), Джеймса Уэбба (инфракрасный диапазон) и Атакамский большой миллиметровый массив (радиодиапазон) фиксируют разные характеристики галактик, недоступные одному инструменту.

В новом исследовании под руководством Андреаса Файсста из Калифорнийского технологического института астрономы отслеживали восемнадцать ранних галактик в широком спектре длин волн. Они выяснили, что галактики росли быстрее, чем ожидалось.

Под «взрослением» галактики понимается содержание металлов — элементов, тяжелее водорода и гелия, образованных внутри звезд. Металлы формируют планеты и, в конечном счете, создают условия для жизни. Считалось, что ранние галактики 12,5 миллиарда лет назад были бедны металлами, но наблюдения показали, что их содержание оказалось выше прогнозов.

При этом не зафиксировано значительного прироста металличности между галактиками эпохи после реионизации (1–1,5 млрд лет после Большого взрыва) и более поздними «космическими полуднями». Астрономам предстоит пересмотреть модели переработки водорода и гелия в углерод и кислород в ранней Вселенной.

Исследование также показало наличие активных галактических ядер (АГЯ) в этих галактиках. АГЯ — это области вокруг сверхмассивных черных дыр, активно поглощающих газ и пыль. Ранее такие ядра не обнаруживались в этих объектах, что объясняет «маленькие красные точки», которые фиксировал JWST в ранней Вселенной.

Выбор этих галактик для наблюдений был связан с тем, что у них изначально не было явных АГЯ, что позволяло изучать другие свойства. Оказалось, что даже в «спокойных» галактиках активные ядра встречаются часто и продолжают аккрецировать материю.

Еще одно открытие связано с характером звездообразования. В ранних галактиках процесс носит «вспышечный» характер: либо формируется большое количество звезд, либо почти не образуются новые. Разные показатели, такие как линия H-альфа или ультрафиолетовый/инфракрасный спектр, позволяют оценить активность за последние 10–100 миллионов лет, показывая прерывистость звездообразования.

Дополнительные результаты исследования опубликованы в журнале The Astrophysical Journal, где подробно описаны вращение галактик, распределение металлов и другие характеристики. Анализ широкого спектра данных позволит лучше понять раннюю эволюцию галактик, а будущие мощные телескопы откроют доступ к еще более далеким объектам.

Читайте также: