Древние галактики оказались в 4 раза тяжелее, чем считалось
Древнейшие массивные галактики во Вселенной оказались гораздо тяжелее, чем показывали первоначальные расчеты. Международная команда астрономов под руководством ученых из Лейденского университета обнаружила в них колоссальное количество скрытых мелких звезд. Это открытие, опубликованное в журнале Nature Astronomy, ставит под сомнение устоявшиеся теории о том, как формировались и эволюционировали первые космические структуры.
Сделать это открытие помог космический телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST). Исследователи изучили девять массивных зрелых галактик, которые прекратили формировать звезды миллиарды лет назад. Ученые объединили глубокие спектральные данные «Уэбба» с архивными наземными наблюдениями Очень большого телескопа (VLT). Это позволило впервые надежно определить точные пропорции крошечных тусклых светил и ярких гигантов на столь огромном расстоянии.
Обычно астрономы оценивают состав галактик по их световому спектру. Однако в нем доминирует излучение массивных и ярких звезд, которые полностью затмевают своих мелких соседей. Разглядеть низкомассивные светила на окраинах Вселенной до недавнего времени считалось невозможной задачей.
Эффект скрытого мегаполиса
«Если бы галактика была городом, то самые яркие звезды были бы небоскребами, которые сразу бросаются в глаза издалека», — объясняет ведущий автор исследования Хлоя Ченг.
Однако разработанные командой модели показали, что за этими редкими «небоскребами» скрываются бесчисленные популяции маломассивных звезд, похожие на маленькие жилые дома. Из-за этого реальная масса исследованных галактик оказалась значительно выше прошлых прогнозов.
Исторически астрономы считали, что в любой точке Вселенной звезды рождаются примерно в одинаковых пропорциях. Новые данные опровергают это предположение. Выяснилось, что самые массивные древние галактики содержат аномально высокую долю мелких звезд по сравнению с более легкими системами вроде нашего Млечного Пути.
Для одной из изученных галактик, сформировавшейся менее чем через 1,5 миллиарда лет после Большого взрыва, эффект оказался ошеломляющим. Ее реальная масса может быть в четыре раза больше, чем предполагали ученые.
Новые загадки эволюции космоса
До запуска «Уэбба» подобные измерения были неосуществимы. Астрономам требовался не просто мощный телескоп, но и принципиально новые методы анализа данных, способные уловить тончайшие спектральные следы тусклых звезд, скрытых внутри космических титанов.
Это открытие заставляет пересмотреть космологические модели. Теперь ученым предстоит объяснить, каким образом в столь раннюю эпоху родилось такое гигантское количество звездной материи.
Кроме того, находка имеет неожиданное следствие для поиска внеземной жизни. Поскольку вокруг маломассивных звезд часто вращаются экзопланеты, в ранней Вселенной могло сформироваться гораздо больше планет, чем считалось до сих пор. В ближайшие годы исследователи планируют применить свой метод к еще более древним галактикам, чтобы подобраться к самой эпохе зарождения первых звездных систем.
