Космический гигант ранней Вселенной ставит учёных в тупик

Телескоп James Webb обнаружил одну из самых массивных галактик на заре мироздания, чьи свойства противоречат общепринятым моделям. Галактика CEERS2-588, наблюдавшаяся всего через 400 миллионов лет после Большого взрыва, обладает неожиданно высокой массой и металличностью, но её звездообразование практически прекратилось.

Открытие было сделано международной группой астрономов во главе с Юити Харикане из Токийского университета. Они использовали уникальные возможности среднего инфракрасного диапазона инструмента MIRI на борту JWST, чтобы получить глубокие изображения и спектры этого ультрафиолетово-яркого объекта.

Анализ данных показал, что CEERS2-588 имеет массу, эквивалентную примерно 1.3 миллиардам масс Солнца. Это делает её самой массивной из надежно подтверждённых галактик в эпоху, когда возраст Вселенной составлял менее полумиллиарда лет. При этом активность её центрального ядра невысока.

Настоящей неожиданностью стала газовая металличность галактики. Содержание элементов тяжелее водорода и гелия в CEERS2-588 оказалось близким к солнечному. Современные теоретические модели не предсказывали существования настолько "зрелых" по химическому составу систем в первые сотни миллионов лет после Большого взрыва.

История звездообразования галактики, восстановленная по распределению энергии в спектре, также оказалась нетипичной. Интенсивное рождение звёзд началось в ней очень рано, возможно, уже при возрасте Вселенной 100–300 миллионов лет. Однако примерно 10 миллионов лет назад этот процесс резко затормозился или даже прекратился.

Такой сценарий контрастирует с другими известными галактиками той эпохи, которые обычно демонстрируют непрерывную активность. Это говорит о том, что формирование звёзд в ранней Вселенной могло носить взрывной и эпизодический характер, с короткими, но невероятно продуктивными вспышками.

Выводы учёных указывают на необходимость пересмотра теорий. Эффективность и скорость, с которой газ в таких галактиках превращался в звёзды, по-видимому, были значительно выше, чем считалось. А механизмы, которые так быстро подавили этот процесс, ещё предстоит понять.

Таким образом, CEERS2-588 выступает ярким примером того, как наблюдения JWST меняют наше понимание рассвета галактик. Она показывает, что массивные и сложно устроенные структуры могли формироваться и эволюционировать гораздо быстрее, чем предсказывали симуляции.