Рекордно давня галактика, що існувала вже через 350 мільйонів років після Великого вибуху, виявилася надзвичайно металічною — багатою на елементи, важчими за гелій. Космічний телескоп «Джеймс Вебб» виявив, що вміст у ній вуглецю перевищує його кількість навіть у молодших галактик, які мали більше часу на формування. На думку астрономів, збагатити галактику металами гіпотетична популяція зір, які народилися на самому початку існування Всесвіту. Про відкриття розповіло видання Science Alert, стаття вчених доступна на arXiv.
Зображення неба, яке «Джеймс Вебб» зробив у ході огляду JADES, у якому виявили галактику. NASA, ESA, CSA, M. Zamani (ESA / Webb)
Що незвичного у металічних галактиках?
Металами, тобто елементами, важчими за гелій, як-от вуглецем, киснем і залізом, галактики збагачують здебільшого зорі — ці елементи народжуються у їхніх надрах та вивільнюються у галактичний простір у ході еволюції. Відповідно на перших етапах еволюції Всесвіту, тобто у перші сотні мільйонів років після Великого вибуху, коли більшість зір ще не утворилися, металів у просторі навколо було небагато. Утім, попри очікування, що і найперші галактики мають бути бідними на метали, «Джеймс Вебб» відкрив одну, GS-z12, що встигла збагатитися вуглецем вже через 350 мільйонів років після появи Всесвіту.
Галактика GS-z12. Francesco D'Eugenio et al. / arXiv, 2023
Що могло збагатити галактику?
Світло від галактики GS-z12 йшло до «Джеймса Вебба» 13,3 мільярда років. Спектроскопічні спостереження за ним виявили, що зоряна маса GS-z12 складає 40 мільйонів мас Сонця, тоді як співвідношення вуглецю до кисню майже перевищує сонячний рівень. Це співвідношення виявилося навіть вищим, ніж у менш далеких галактик, що існували через 500 і 900 мільйонів років після Великого вибуху.
На думку астрономів, металами GS-z12 могли збагатити зорі популяції III. Так називають гіпотетичну категорію зір, яка утворилася невдовзі після Великого вибуху з водню та гелію. У ході нуклеосинтезу у їхніх надрах утворювалися важчі елементи, які вивільнювалися у простір навколо, як-от у галактику GS-z12, у ході спалахів наднових.
- Окрім рекордно металічних галактик, «Джеймс Вебб» також виявив найметалічнішу екзопланету. Вміст металів у її атмосфері у сотні разів перевищує їх вміст у Сонці.