Телескоп «Джеймс Уэбб» зафиксировал признаки непредсказуемых процессов в ранней Вселенной.

Новости МирТесен

Космический телескоп «Джеймс Уэбб» от NASA зафиксировал признаки неожиданных возмущений в ранней Вселенной. Полученные данные свидетельствуют о том, что галактики, сформировавшиеся вскоре после Большого взрыва, демонстрировали большую степень беспорядка, чем указывали более ранние исследования.

Изучив более 250 наблюдений «Уэбба», относящихся к галактикам, сформировавшимся в период от 800 миллионов до 1,5 миллиардов лет после Большого взрыва, ученые из Кембриджского университета выявили сложную и «неупорядоченную» структуру неравномерности. Вместо ровных вращающихся дисков, свойственных нашей современной галактике, данные указывают на комковатые и турбулентные системы. По мнению исследователей, со временем галактики претерпели эволюцию в сторону упорядоченности и стабильности. Однако на ранних этапах формирования, когда происходили частые и интенсивные процессы, такие как вспышки звездообразования и гравитационная нестабильность, возникающая турбулентность приводила к масштабным изменениям.

По словам Лолы Данэйв, ведущего автора исследования из Кавли-института космологии в Кембридже, ученые впервые получили возможность изучить не отдельные, примечательные случаи, а всю совокупность галактик. Результаты показали значительное разнообразие: отдельные галактики начинают формировать упорядоченные вращающиеся структуры, однако большинство из них сохраняют хаотичное состояние, характеризующееся движением газа в различных направлениях.

Чтобы получить эти данные, исследователи использовали камеру ближнего инфракрасного диапазона NIRCam телескопа «Джеймс Уэбб», включив её нечастый режим – режим гризма. Телескоп «Уэбб», фиксируя информацию о небесных объектах, не только создаёт изображения с высоким разрешением, но и с помощью специальных оптических приборов, известных как гризмы, разделяет свет на составляющие его длины волн. Эти приборы позволяют телескопу проводить бесщелевую спектроскопию, которая улавливает инфракрасные «спектральные отпечатки» звёзд, экзопланет и удалённых галактик, что позволяет определить их химический состав.

В ходе исследования команда применила полученные данные гризма и сопоставила их с уже существующими снимками, сделанными телескопом «Джеймс Уэбб», используя новый алгоритм, для измерения движения газа внутри отдельных галактик. По словам соавтора работы, доктора Сандро Тачелла из Кавли-института и Кавендишской лаборатории, предыдущие результаты указывали на наличие массивных, упорядоченных дисков, сформировавшихся на ранних этапах, что не соответствовало теоретическим моделям. Однако, изучив сотни галактик с меньшей звёздной массой, а не одну или две, учёные получили более полное представление, которое гораздо лучше согласуется с теорией. Ранние галактики были более турбулентными, менее стабильными и росли за счёт частых слияний и всплесков звездообразования.

Эта работа устанавливает связь между периодом реионизации и временем наивысшей интенсивности звездообразования, известным как космический полдень. Она демонстрирует, как строительные элементы галактик эволюционировали от неорганизованных скоплений к упорядоченным структурам, и описывает формирование галактик, подобных нашей Млечный Путь. Это очередной случай, когда телескоп «Джеймс Уэбб» позволяет исследователям изучать более отдаленные уголки космоса и, как следствие, заглядывать дальше в прошлое. Полученные данные открывают возможность для изучения галактик в невиданном ранее масштабе, восполняя пробелы в космической летописи и предоставляя данные для проверки или опровержения теорий эволюции галактик.

В дальнейшем группа исследователей намерена более детально воспроизвести состояние ранней Вселенной. В числе приоритетных задач – сопоставление полученных результатов с данными наблюдений за холодным газом и пылью, чтобы лучше понять, какие процессы происходили после Большого взрыва. По словам Тачелла, это лишь первый этап, и по мере накопления информации учёные смогут отследить эволюцию этих турбулентных систем и их превращение в красивые спиральные галактики, наблюдаемые в настоящее время.

Научная статья была в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 22 октября 2025 года.