«Джеймс Уэбб» обнаружил замедление формирования галактик вскоре после Большого взрыва

Наблюдения устанавливают новые ограничения на период «космического рассвета» и уточняют, когда в ранней Вселенной начали возникать первые звёзды и структуры

Астрономы, используя космический телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST), приблизились к эпохе, когда во Вселенной только начинали формироваться первые звёзды и галактики. Новые данные значительно уточняют временные рамки «космического рассвета».

Мультиспектральный обзор JWST, охвативший тысячи объектов и около 0,6 квадратного градуса неба через 150 узких направлений наблюдения, продемонстрировал резкое снижение темпов формирования галактик уже через 150–200 миллионов лет после Большого взрыва.

Хотя охваченная область неба относительно невелика — примерно в три раза больше площади полной Луны, — такие наблюдения предоставляют уникальную возможность проследить ранние этапы эволюции структуры Вселенной, включая формирование химических элементов, сверхмассивных чёрных дыр и первых галактических систем.

Космолог Ричард Эллис, соавтор исследования, подчеркивает, что изучение такой ранней эпохи фактически позволяет наблюдать «первоначальные условия», из которых затем развивались все современные галактики, включая Млечный Путь.

Согласно наблюдениям, ранние галактики были крайне компактными — в десятки раз меньше Млечного Пути, с размерами около 60–70 световых лет, что скорее сопоставимо со звёздными скоплениями, чем с полноценными галактиками.

Несмотря на небольшие размеры, эти системы демонстрировали исключительно высокую интенсивность звездообразования — до 20 раз выше, чем у современных галактик. Это указывает на крайне энергичную фазу эволюции ранней Вселенной.

Одной из основных целей подобных исследований остается поиск звёзд популяции III — первых звёзд, состоящих почти исключительно из водорода и гелия. Они должны быть старыми, сверхмассивными и с коротким жизненным циклом, что способствовало бы быстрому обогащению межзвёздной среды тяжёлыми элементами, делая последующие поколения звёзд «химически сложнее».

Для изучения космического рассвета применяются различные подходы: поиск «химически чистых» галактик без следов кислорода, анализ снижения числа звездообразующих галактик с увеличением красного смещения, а также измерение изменения химического состава (например, соотношения кислорода и водорода) на различных этапах ранней Вселенной.

Ещё одной многообещающей областью является регистрация сигналов линии Лайман-альфа и 21-сантиметрового излучения нейтрального водорода с помощью будущих радиотелескопов, включая проект Square Kilometer Array (SKA) в Западной Австралии.

Учёные подчеркивают, что понимание эпохи первых звёзд тесно связано с пониманием происхождения химических элементов, планет и, в конечном итоге, условий, необходимых для возникновения жизни, поскольку именно первые поколения звёзд инициировали процесс «обогащения» Вселенной веществом, из которого сформировались последующие системы.