Дивлячись на об’єкти далеко у Всесвіті, ми ніби заглядаємо в минуле, що є дуже корисним наслідком скінченності швидкості світла. Дуже далекі об’єкти, таким чином, є дуже молодими об’єктами, якими вони були, коли всесвіт також був молодим. Уявіть собі здивування астрономів, які знайшли дуже далеку галактику, що виглядала досить старою.
Вона відома під назвою ZF-UDS-7329. Спостереження показали, що світло галактики з’явилося 11,5 мільярдів років тому, а її масивне зоряне населення існувало вже 13 мільярдів років тому. Маса всіх зірок цієї галактики щонайменше вдвічі перевищує масу зірок нашої галактики, Чумацького Шляху. А нашій галактиці знадобилися мільярди років, щоб стати такою великою. Як галактика стала такою великою всього за кілька сотень мільйонів років – загадка.
“Зараз ми виходимо за межі того, що було можливим для підтвердження найдавніших масивних спокійних монстрів, які існують глибоко у Всесвіті. Це розсуває межі нашого нинішнього розуміння того, як формуються та еволюціонують галактики. Ключове питання зараз полягає в тому, як вони формуються так швидко на дуже ранньому етапі розвитку Всесвіту, і які таємничі механізми призводять до того, що вони різко припиняють формувати зірки, коли решта Всесвіту [робить це]”, – сказав співавтор дослідження доктор Темія Нанаяккара з Технологічного університету Свінберна в своїй заяві.
Галактика була вперше виявлена багато років тому, але її справді незвичайні властивості не могли бути зафіксовані наземними обсерваторіями. Лише завдяки гострому оку JWST астрономи змогли належним чином вивчити її. Перебуваючи в космосі, на неї не впливають обмеження, накладені нашою атмосферою.
“Ми переслідували цю галактику протягом семи років і годинами спостерігали за нею за допомогою двох найбільших телескопів на Землі, щоб з’ясувати, скільки їй років. Але вона була надто червоною і надто слабкою, і ми не могли її виміряти. Зрештою, нам довелося покинути Землю і використовувати JWST, щоб підтвердити її природу”, – додав провідний автор дослідження професор Карл Глейзбрук, також зі Свінберна.
“Це була велика командна робота, починаючи з інфрачервоних досліджень неба, які ми розпочали в 2010 році і які дозволили нам ідентифікувати цю галактику як незвичайну, до наших багатогодинних досліджень на телескопі Кека і Дуже Великому телескопі, де ми намагалися, але не змогли підтвердити це, і, нарешті, до останнього року, коли ми витратили величезні зусилля, щоб з’ясувати, як обробити дані JWST і проаналізувати цей спектр”.
Хоча це єдиний об’єкт, результати в поєднанні з іншими незвичайними відкриттями продовжують вказувати на більшу складність раннього Всесвіту, ніж вважалося раніше. Це може бути пов’язано з тим, як збирається темна матерія. Галактики формуються в гравітаційних колодязях цих первісних ореолів темної матерії. Або, можливо, в еволюції галактик відбуваються процеси, які нам ще належить осягнути.
“Формування галактик значною мірою визначається тим, як концентрується темна матерія, – каже доцент Клаудія Лагос з Університету Західної Австралії. “Наявність цих надзвичайно масивних галактик на такому ранньому етапі розвитку Всесвіту кидає значний виклик нашій стандартній моделі космології. Це пов’язано з тим, що ми не вважаємо, що такі масивні структури темної матерії, які могли б вмістити ці масивні галактики, ще не встигли сформуватися”.
“Потрібно більше спостережень, щоб зрозуміти, наскільки поширеними можуть бути ці галактики, і щоб допомогти нам зрозуміти, наскільки вони дійсно масивні”.