Проучването на изображението, направено от JWST, доведе до откриването на галактика в ранната вселена около милиард години след големия взрив, чийто светлинен подпис се приписва на нейния мъгляв газ, засенчващ звездите. Сега наречена GS-NDG-9422, галактиката е химически сложна и няма звезди от Популация III. По подобен начин най-отдалечената галактика JADES-GS-z14-0 се е образувала в ранната вселена около 290 милиона години след Големия взрив, за която е установено, че има метали. Според сегашното разбиране, първото поколение звезди от ранната вселена трябва да бъдат звезди от Популация III с нулева металичност. В астрономията всеки елемент, по-тежък от хелия, се счита за метал. Химическите неметали като кислород, азот и т.н. са метали в космологичен контекст. Звездите се обогатяват с метал във всяко поколение след събитието свръхнова.
Използвайки изображение, заснето от инструмента NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) на космическия телескоп James Webb (JWST), изследователите са идентифицирали уникална галактика от ранната вселена при червено изместване от Z= 5.943, съответстващо на приблизително един милиард години след големия взрив. Сега наречена GS-NDG-9422, тази галактика може да е фаза на липсваща връзка от галактическата еволюция между първите звезди на Вселената и добре установени галактики.
Изображението на бледа точка на галактиката GS-NDG-9422 има уникален светлинен подпис. Източникът на светлина, който се вижда на изображението, е горещ газ на галактиката. Светлината не идваше от неговите звезди.
За разлика от масивните звезди в нашата локална вселена, чиято температура е около 40,000 50,000 до 9422 12.8 °C, звездите в галактиката GS-NDG-80,000 са изключително горещи. Може би тази галактика е била в етап на звездообразуване в гъста газова мъглявина, произвеждаща голям брой масивни, горещи звезди, когато светлината е напуснала тази галактика преди около XNUMX милиарда години, за да достигне JWST сега. Наблюдението отговаря на компютърния модел, че постоянното бомбардиране на мъглявия газ от фотоните на горещите звезди нагрява мъглявия газ до повече от XNUMX XNUMX °C, което му позволява да свети по-ярко в близка инфрачервена светлина от звездите.
Галактика, доминирана от мъглявина светлина (а не звездна светлина) е в съответствие със средата на първото поколение звезди от ранната вселена. Звездите в такива галактики са Поп. III звезди с нулева металичност. Въпреки това, изненадващо, галактиката GS-NDG-9422 няма звезди от Популация III. Данните от JWST показват, че GS-NDG-9422 е химически сложен.
Случаят с най-отдалечената галактика JADES-GS-z14-0, образувана в ранната вселена около 290 милиона години след Големия взрив, е още по-объркващ. Звездите в тази галактика трябва да са поп. III звезди с нулева металичност обаче, изследването на инфрачервените свойства на галактиката JADES-GS-z14-0 разкрива наличието на кислород, което означава обогатяване с метали, което означава, че поколения звезди трябва вече да са завършили своите жизнени цикли.
Първите звезди във Вселената имат нулево или изключително ниско съдържание на метал. Те се наричат звезди Pop III (или звезди Population III). Ниските метъл звезди са Pop II звезди. Младите звезди имат високо съдържание на метали и се наричат „звезди Pop I“ или слънчеви метални звезди. Със сравнително високи 1.4% металичност слънцето е скорошна звезда. В астрономията всеки елемент, по-тежък от хелия, се счита за метал. Химическите неметали като кислород, азот и т.н. са метали в космологичен контекст. Звездите се обогатяват с метал във всяко поколение след събитието свръхнова. Увеличаването на съдържанието на метал в звездите показва по-млада възраст.
***
Литература:
- Камерън Ей Джей, и др 2024. Галактики, доминирани от мъглявини: прозрения за първоначалната функция на звездната маса при високо червено отместване. Публикувано: 21 юни 2024 г. Месечни известия на Кралското астрономическо дружество, том 534, брой 1, октомври 2024 г., страници 523–543, DOI: https://doi.org/10.1093/mnras/stae1547
- Новини на НАСА – В странната галактика Webb на НАСА открива потенциална липсваща връзка с първите звезди. Наличен на https://science.nasa.gov/missions/webb/in-odd-galaxy-nasas-webb-finds-potential-missing-link-to-first-stars/
- Prasad U., 2024 г. Ранна вселена: Най-отдалечената галактика „JADES-GS-z14-0″ предизвиква моделите за образуване на галактика. Научен европейски. Публикувано на 12 август 2024 г. Достъпно на http://scientificeuropean.co.uk/sciences/space/early-universe-the-most-distant-galaxy-jades-gs-z14-0-challenges-galaxy-formation-models/
***
