Анализ данных, полученных космическим телескопом «Джеймс Уэбб», позволил ученым идентифицировать объект, который, вероятно, является галактикой, возникшей всего через 90 миллионов лет после Большого взрыва. Подтверждение этого открытия позволит установить новый рекорд – галактика обойдет предыдущего рекордсмена почти на 200 миллионов лет. Тем не менее, исследователи проявляют осторожность, поскольку загадочный сигнал может иметь иное, не менее увлекательное объяснение.
Наша Вселенная находится в постоянном изменении. Современные научные представления утверждают, что она расширяется. Это подразумевает, что галактики отдаляются друг от друга, а свет, исходящий от самых далёких из них, по мере приближения к Земле подвергается «растяжению», подобно тому, как растягивается пружина, что приводит к смещению в красную область спектра. Данный эффект называют красным смещением.
Более сильное красное смещение указывает на большее расстояние до объекта и позволяет астрономам изучать более ранние этапы развития Вселенной. На основе красного смещения ученые определяют возраст и удаленность удалённых объектов.
На текущий момент самой старой галактикой, имеющей документальное подтверждение, является MoM-z14, которую открыли благодаря данным космической обсерватории «Джеймса Уэбба». Красное смещение MoM-z14 составляет 14,44, что указывает на то, что этот объект существовал в эпоху, когда возраст Вселенной был всего 280 миллионов лет. Тем не менее, теперь первенство может принадлежать другому объекту.
Международная группа астрономов во главе с Джованни Гандольфи ( Giovanni Gandolfi) итальянские исследователи из Падуанского университета провели детальный анализ данных, собранных телескопом «Джеймс Уэбб». В ходе работы ученые выявляли слабые вспышки света на космических снимках.
Среди огромного количества точек на изображениях Гандольфи и его коллеги выделили небольшое пятнышко, которое, согласно оценкам экспертов, может оказаться галактикой. С помощью различных фильтров исследователи проанализировали распределение света этого объекта по спектру и определили величину его красного смещения — 32. Это свидетельствует о том, что мы наблюдаем объект в том виде, в котором он существовал 90 миллионов лет назад. Предполагаемая галактика, получившая название Capotauro в честь горы в Италии, вероятно, старше MoM-z14 почти на 200 миллионов лет.
Согласно точным расчетам, галактика Capotauro признается самой старой из известных на текущий момент. Ее возраст соответствует периоду формирования первых звезд и черных дыр.
Однако подобное утверждение нуждается в убедительных подтверждениях. У астрономов возникли значительные сомнения. Capotauro кажется слишком яркой для своего предполагаемого возраста. Её светимость сопоставима с яркостью галактик, которые ученые наблюдают в более поздние эпохи, таких как MoM-z14. Первичные расчеты свидетельствуют о том, что масса Capotauro может превышать массу Солнца в миллиард раз.
Существующие теоретические представления о формировании галактик не дают полного объяснения тому, как за относительно небольшой промежуток времени, в космическом масштабе — всего 90 миллионов лет — могло образоваться такое большое скопление вещества. Для достижения такой массивности, практически весь газ в галактике Capotauro должен был бы преобразоваться в звезды, что указывает на чрезвычайно высокую, близкую к 100 процентам, эффективность звездообразования.
В реальности это не представляется возможным. Исследования демонстрируют, что в большинстве галактик новые звезды формируются лишь из небольшой доли доступного газа, не более чем из 20–30 процентов. Другие астрономы считают, что в представленные данные команды Гандольфи, вероятно, была допущена ошибка. В случае отсутствия ошибки ученые столкнулись с необъяснимой аномалией.
Возможна иная интерпретация: таинственный сигнал может быть сгенерирован не из-за пределов наблюдаемой Вселенной, а от объекта, расположенного в пределах нашей галактики, Млечного Пути.
Гандольфи считает, что неточности в информации о массе объекта способны привести к коричневый карлик, объект, попавший в поле зрения телескопа «Джеймс Уэбб», оказался коричневым карликом. Эти небесные тела также называют «несостоявшимися звездами» или «зародышами», поскольку им не удалось приобрести достаточную массу для превращения в полноценную звезду. Их масса меньше, чем у светил, но больше, чем у газовых гигантов, таких как Юпитер.
«Возможно, Capotauro — один из первых субзвездных объектов, когда-либо существовавших в нашей галактике. Это говорит о том, что перед нами довольно холодное и древнее космическое тело, температура которого близка к комнатной. Другими словами, оно обладает характеристиками, позволяющими ошибочно принять его за удалённую галактику», — пояснил Гандольфи.
Для установления истины астрономам требуются дополнительные данные. Космический телескоп «Джеймс Уэбб» обладает возможностью анализа света с гораздо более высокой степенью детализации. Лишь таким образом удастся установить, что же скрывается «за фасадом» этого яркого пятна – древнейшая галактика или более расположенный поблизости, но нетипичный объект.
Результаты исследования представлены на сайте электронного архива научных статей Корнеллского университета.