Телескоп Webb нашёл галактику LAP1-B с рекордно низким кислородом: 1/240 от солнечного, 13 млрд лет назад

Международная группа под руководством доцента Университета Канадзавы Кимихико Накадзимы с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST) исследовала LAP1-B, ультратусклую галактику, какой она была 13 млрд лет назад, сообщается в релизе на kanazawa-u.ac.jp. Глубокая спектроскопия дала содержание кислорода около 1/240 от солнечного; авторы называют это рекордно низким значением kanazawa-u.ac.jpkanazawa-u.ac.jpkanazawa-u.ac.jpОткрыть источник ↗. Результат опубликован в Nature.

Измерение через гравитационную линзу

Свет LAP1-B был усилен в 100 раз гравитацией массивного скопления галактик MACS J0416, которое работает как естественная линза. Группа наблюдала эту область на JWST более 30 часов и провела глубокую спектроскопию. Звёзд в галактике так мало, что на снимке NIRCam она не видна, но данные NIRSpec зафиксировали слабые эмиссионные линии водорода и кислорода в газе.

Ранняя Вселенная состояла в основном из водорода и гелия. Более тяжёлые элементы, такие как кислород и углерод, образовались позже внутри первых звёзд. До сих пор химический состав столь малых и тусклых галактик считался почти недоступным для наблюдения, пишут авторы.

У галактики также повышенное отношение углерода к кислороду. По данным группы, оно близко совпадает с теоретическими предсказаниями для вещества, рассеянного взрывами звёзд первого поколения kanazawa-u.ac.jpkanazawa-u.ac.jpkanazawa-u.ac.jpОткрыть источник ↗.

Связь с ультратусклыми карликовыми галактиками

Группа установила, что LAP1-B очень лёгкая: её масса менее чем в 3300 раз превышает массу Солнца. Авторы делают вывод, что большая часть галактики — невидимая тёмная материя. Вместе с химическим составом это делает её близким аналогом ультратусклых карликовых галактик, которые сегодня находят рядом с Млечным Путём. Их звёзды старше 12 млрд лет.

Профессор Масами Оути (NAOJ/Токийский университет), участник группы, сказал, что астрономы подозревали в этих карликах остатки самых ранних галактик из-за нехватки тяжёлых элементов, но прямой связи до LAP1-B не было. По его словам, объект выглядит как «предок», который существовал лишь в теориях.

Накадзима отметил, что обычно прошлое восстанавливают по старым звёздам рядом с Млечным Путём, а здесь газ можно анализировать напрямую, каким он был 13 млрд лет назад. Группа планирует искать на JWST ещё более примитивные объекты kanazawa-u.ac.jpkanazawa-u.ac.jpkanazawa-u.ac.jpОткрыть источник ↗.