Завдяки спектроскопічним спостереженням телескопа «Джеймс Вебб» астрономам вдалося знайти масивну галактику, яка вже через 1,25 мільярда років після Великого вибуху припинила зореутворення. Вона встигла накопичити зоряну масу у кількадесят мільярдів мас Сонця, але через активність центральної чорної діри зореутворення у галактиці згасло. Дослідження опубліковане у Nature.
Зображення галактики GS-9209, яке отримав «Джеймс Вебб» за допомогою інструмента NIRCam. Adam C. Carnall et al. / Nature, 2023
Яку галактику вивчав телескоп?
Зорі у галактиках, які існували у перші мільярди років після Великого вибуху, грають важливу роль у нашому розумінні того, яким був ранній Всесвіт. На появу зір впливає кількість молекулярного газу та його склад, а припинити зореутворення галактика може через втрату цього газу, яку може спровокувати яскрава наднова, чорна діра або зіткнення з іншою галактикою. Всі ці складові дають астрономам можливість вивчати особливості різних космологічних епох.
Новою ціллю «Джеймса Вебба» стала одна з відомих ранніх галактик GS-9209, що існувала, коли вік Всесвіту складав всього 1,25 мільярда років. Через відсутність активного зореутворення галактика не дуже яскрава ані в радіо-, ані в рентгенівському діапазоні, тому детально дослідити зорі у ній досі не вдавалося. Однак, за допомогою спектрографа «Джеймса Вебба» NIRSpec, що працює в ближньому інфрачервоному діапазоні, астрономам вдалося охарактеризувати зоряне населення в GS-9209.
Що сталося з зорями GS-9209?
Спостереження «Джеймса Вебба» підтвердили положення GS-9209, а також дали можливість вирахувати, що галактика встигла накопичити зоряної маси як 38 мільярдів Сонць. Причому основна маса світил утворилася вже через 800 мільйонів років після Великого вибуху, на що вказує вміст металів у GS-9209. На думку астрономів, галактика припинила зореутворення внаслідок активності надмасивної чорної діри, яка позбавила GS-9209 необхідної для появи нових світил речовини.
Раніше за допомогою «Джеймса Вебба» астрономи виявили найдавнішу галактику зі згаслим зореутворенням. Вона існувала вже через 729 мільйонів років після Великого вибуху, а позбавити зореутворення її також могла активність чорної діри або ж спалах наднової.