Астрономи виявили багато кисню в галактиці JADES-GS-z14-0

Дослідники помітили, що одна з найстаріших галактик Всесвіту таїть в собі дещо, чого там бути не повинно. У JADES-GS-z14-0, яка сформувалася всього через 300 млн років після Великого вибуху, астрономи виявили великий обсяг кисню.

Астрономи виявили багато кисню в галактиці JADES-GS-z14-0
ESO/M. Kornmesser

Факт наявності кисню у настільки старій галактиці виявився сюрпризом для вчених, адже вважається, що у ранньому Всесвіті не було елементів, важчих за водень і гелій, у значних кількостях. Це відкриття стало новим аргументом на користь того, що Всесвіт еволюціонував та «дозрів» набагато швидше, ніж вважалося. Уявіть, що ви заходите до дитячого садочку, очікуючи побачити малюків, але натомість зустрічаєте підлітків. За словами космолога Сандера Шоуса, результати дослідження його колег вказують на те, що JADES-GS-z14-0 розвивалася значно швидше за молоді галактики. Про це також свідчить її розмір та яскравість. Сам факт існування цієї галактики довго не вписувався у класичні космологічні моделі, адже, згідно з ними, галактикам потрібно багато часу, аби вирости. Очікувано, щоб бути видимою у наші телескопи з відстані понад 13,4 млрд світлових років, галактика повинна бути дуже великою та яскравою – занадто великою та яскравою, щоб це можна було пояснити у межах сучасного розуміння космологічних процесів.

NASA, ESA, CSA, STScI, Brant Robertson (UC Santa Cruz), Ben Johnson (CfA), Sandro Tacchella (Cambridge), Phill Cargile (CfA)

Багато часу для формування потребують і елементи, важчі за водень та гелій. Коли Всесвіт утворився після Великого вибуху, першими елементами, що з’явилися в ньому, стали найлегші. З часом у зонах підвищеної щільності матерії почали формуватися зірки. Під дією сили тяжіння цих ділянок стався гравітаційний колапс газу, що притягнуло ще більше газу до новонароджених зіркових ядер. З ущільненням і нагріванням ядер в них розпочався процес ядерного синтезу, завдяки котрому атоми водню змогли об’єднатися у важчі елементи. Саме так всередині зірки з плином часу з’являвся кисень, але для того, аби він опинився у міжзоряному просторі, зірка мала б прожити все своє життя та вибухнути надновою. Тривалість життя наймасивніших зірок ставить не більше за 10 мільйонів років, що є секундою у контексті життя Всесвіту, тож важкі елементи доволі швидко з’явилися навіть у нових галактиках.

 
Втім, дослідивши JADES-GS-z14-0 з допомогою Великого міліметрового радіотелескопа Атаками, вчені виявили, що обсяг елементів, важчих за водень та гелій, вдесятеро перевищує будь-які розрахунки. Отже, ймовірно, у ранніх галактиках ці процеси також протікали значно швидше, ніж ми могли б припустити. На думку астрофізиків, результати цього дослідження вкотре демонструють, наскільки обмеженим є наше розуміння природи та механіки молодого Всесвіту. Той факт, що навіть в ранньому Всесвіті є місце зрілим галактикам, змушує замислитися про те, як розвиток галактик тоді міг відрізнятися від сучасних гравітаційних скупчень зірок, міжзоряного газу та пилу.

Астрономи виявили багато кисню в галактиці JADES-GS-z14-0
ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/S. Carniani et al./S. Schouws et al/JWST: NASA, ESA, CSA, STScI, Brant Robertson (UC Santa Cruz), Ben Johnson (CfA), Sandro Tacchella (Cambridge), Phill Cargile (CfA)
Поділитися в соцмережах

Залишити відповідь