С момента запуска космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) сделал множество открытий, проливающих свет на ранние этапы развития Вселенной.
Корреспондент «Анадолу», основываясь на открытых источниках, собрал воедино важнейшие открытия телескопа Уэбба, сделанные с момента его запуска 25 декабря 2021 года.
За три года своей работы JWST изучал Солнечную систему, галактику Млечный Путь, первые звезды и галактики, сформировавшиеся сразу после Большого взрыва, а также экзопланеты и их атмосферы в поисках возможных признаков жизни.
Благодаря своему расположению в космосе, JWST, свободный от искажающего воздействия атмосферы Земли, с помощью своих камер видимого света и инфракрасного диапазона делает снимки самых глубоких уголков Вселенной и регистрирует самые ранние этапы ее существования.
Благодаря невероятной четкости своих камер JWST обнаружил самую далекую галактику «JADES-GS-z14-0», возраст которой составляет около 300 миллионов лет после Большого взрыва.
Было установлено, что за относительно короткий промежуток времени масса этой галактики достигла примерно 400 миллионов солнечных масс.
По мере роста галактик внутри них взрываются звезды, образуя пыль. Эта пыль поглощает синий свет, придавая галактикам красный оттенок.
Однако JWST обнаружил, что эта галактика яркая, большая и голубая.
Ученые предполагают, что это может быть связано с тем, что в ранней Вселенной очень массивные звезды взрывались под действием гравитации и коллапсировали внутрь, или же с тем, что в результате гораздо более мощных, чем современные, сверхновых взрывов пыль разлеталась на большие расстояния.
В начале своего существования во Вселенной были только водород, гелий и небольшое количество лития.
Такие элементы, как кальций и кислород, необходимые для жизни в известной нам форме, образовались в ядрах ранних звезд.
Данные, полученные с помощью чувствительного инфракрасного спектрометра JWST (NIRSpec), показали, что первые галактики обладали необычным химическим составом: в них было гораздо больше азота, а также гелия, неона и углерода, чем в Солнце.
Это открытие свидетельствует о том, что знания о химической эволюции звезд и галактик все еще неполны.
Благодаря эффекту гравитационного линзирования массивных галактических скоплений чувствительные камеры JWST могут обнаруживать самые тусклые галактики ранней Вселенной.
Ученые пытаются с помощью JWST определить периоды, когда галактики тускнели и прекращали образовывать звезды.
JWST обнаружил большое количество тусклых и маленьких галактик ранней Вселенной, излучающих в четыре раза больше света, чем ожидалось. Считается, что эти галактик сыграли важную роль в завершении так называемых «темных веков» космоса после Большого взрыва.
Кроме того, благодаря изображениям, полученным с помощью камеры ближнего инфракрасного диапазона JWST (NIRCam), было обнаружено, что гравитационное линзирование галактического скопления «WHL0137-08» позволило увидеть звезду «Эаредель», которая в два раза горячее Солнца, примерно в миллион раз ярче и больше.
Возраст «Эаределя» оценивается в 1 миллиард лет после Большого взрыва.
На изображениях JWST в ранней Вселенной было обнаружено большое количество загадочных «маленьких красных точек».
Изначально считалось, что эти красные точки являются массивными скоплениями галактик, однако впоследствии было выдвинуто предположение, что они могут представлять собой водородный газ, излучающий свет при вращении вокруг сверхмассивной черной дыры со скоростью в тысячи километров в секунду.
Активные галактические ядра с черными дырами в центре демонстрируют аналогичные характеристики, поглощая весь окружающий газ и продолжая расти.
С другой стороны, эти «точки» обладают и свойствами звездных скоплений. Ученые пытаются выяснить, являются ли они одновременно звездами и активными галактическими ядрами или же представляют собой промежуточную стадию превращения звездных скоплений в ядра галактик.
Исследования «маленьких ярких красных точек» позволят получить информацию как о формировании сверхмассивных черных дыр, так и о рождении звезд в галактиках.
Телескоп Уэбб обнаружил в раннюю эпоху не только живые галактики, но и «галактические трупы» — остатки интенсивного звездообразования на заре космоса.
Анализируя свет этих небесных тел с помощью чувствительных приборов JWST, ученые определили, как давно они «умерли».
Галактики размером с Млечный Путь или даже больше, образовавшиеся в первые 700 миллионов лет после Большого взрыва, не могут быть объяснены существующими моделями галактикообразования.
Ученые пытаются создать новые модели, объясняющие появление таких огромных галактик на столь ранних этапах.
Выдвигаются предположения о том, что в ранней Вселенной звездообразование происходило гораздо активнее, чем считалось ранее.
В научных кругах также обсуждается вопрос о том, играет ли темная материя какую-либо роль в судьбе этих рано погибших небесных тел.
Ожидается, что будущие более детальные исследования JWST ранней Вселенной позволят сделать еще больше неожиданных открытий.
