По результатам анализа химического состава далеких галактик, полученных с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб», астрофизики сообщили о первых результатах. Обнаружено, что галактики на ранних стадиях формирования обладают необычайно высокой температурой и содержат газообразный никель.
Анализ спектра галактики позволяет астрономам реконструировать ее прошлое и прогнозировать будущее, в частности, оценить продолжительность процесса звездообразования. Однако ученым не всегда удается установить причины, по которым в нашей галактике Млечный Путь продолжается формирование новых звезд, в то время как в других галактиках этот процесс уже завершился».
Для изучения их развития астрофизики исследуют удаленные галактики, в особенности галактики, существовавшие на ранних стадиях формирования Вселенной. Летним месяцем 2023 года космический телескоп «Джеймс Уэбб» собрал данные для нового исследования, проведя наблюдения за 33 удаленными галактиками в течение 30 часов.
Проанализировав полученные данные, международная группа ученых во главе с астрофизиками из Северо-Западного университета (США) предприняла нестандартный шаг. Специалисты объединили спектры 23 галактик, чтобы создать «портрет» галактики, находящейся на ранней стадии развития (красное смещение z ~ 2-3) и характеризующейся активным звездообразованием.
«Благодаря такому методу удается сгладить различия между отдельными галактиками, что позволяет получить представление о типичной галактике и выявить менее выраженные характеристики», — пояснила Аллисон Стром, руководительница исследования. Работа опубликована в The Astrophysical Journal Letters.
Используя метод сверхглубокого спектрального анализа, исследователи обнаружили в составе галактик восемь элементов: водород, гелий, азот, кислород, кремний, сера, аргон и никель. Обнаружение никеля оказалось наиболее неожиданным.
Аллисон Стром утверждает, что астрономы не обнаруживают никель даже в соседних галактиках. Это связано с тем, что для его обнаружения требуется значительное количество вещества, а также подходящие условия, при которых элемент находится в газообразном состоянии.
Новое исследование выявило, что галактики, находящиеся на ранних стадиях формирования, демонстрируют аномально высокие температуры. Как правило, самые горячие регионы в галактиках достигают температуры около 9700 градусов Цельсия. Однако в данном случае температура оказалась выше и составила 13 350 градусов.
«Это подтверждает, насколько значительно отличались галактики от нынешних, когда они только формировались», — отметила Стром. Опубликованное исследование является первым в серии работ, выполненных в рамках проекта CECILIA, который призван изучать «химическую ДНК», по выражению Стром, удаленных галактик.