Дослідники виявили наявність кисню в найвіддаленішій з відомих галактик.
Астрономи зробили вражаюче відкриття, виявивши ознаки кисню в галактиці JADES-GS-z14-0, яка на сьогоднішній день є найвіддаленішою з усіх відомих галактик.
Фіксація стала можливою завдяки надзвичайно чутливій системі телескопів Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). Цей комплекс зафіксував сигнал, що подорожував крізь космос протягом 13,4 мільярда років, перш ніж досягти нашої планети. Таким чином, науковці змогли отримати зображення галактики такою, якою вона була менш ніж через 300 мільйонів років після Великого вибуху, повідомляє earth.com.
Досі вважалося, що на такій ранній стадії еволюції Всесвіту виникнення важких елементів, зокрема кисню, було неможливим. Проте нові дослідження свідчать про те, що у JADES-GS-z14-0 вже встигли з'явитися і завершити свій життєвий цикл принаймні два покоління зірок. Саме ці зоряні системи створили важкі елементи в своїх ядрах та розподілили їх по космосу під час вибухів наднових. Цей відкриття суттєво суперечить традиційним моделям хімічної еволюції, які передбачали значно повільніший процес збагачення матеріалу.
ALMA зафіксував чіткий спектральний сигнал кисню, що дало змогу з високою точністю розрахувати відстань до об'єкта -- похибка становить лише 0,005%. При цьому у галактиці не виявлено космічного пилу: його кількість у співвідношенні до маси зірок обмежується показником менше ніж 0,2%. Газ у JADES-GS-z14-0 має металічність, що сягає приблизно однієї п'ятої від сонячної, а швидкість руху іонізованого газу оцінюється у 70 км/с. Ці дані свідчать про наявність темної матерії та масу системи, близьку до одного мільярда сонячних мас.
Зібрані дані свідчать про те, що в цій галактиці вже зафіксовано удесятеро більше важких елементів, ніж очікувалося для такого раннього етапу. Це викликає сумніви у традиційних теоріях про формування зірок, механізми змішування матеріалу після вибухів наднових та швидкість злиття молодих галактик. Один з можливих варіантів, запропонованих науковцями, полягає в наявності так званого "важкого" зоряного населення, яке має здатність швидко генерувати кисень. Інша теорія стосується раннього колапсу великих газових хмар, що могло запустити інтенсивний процес утворення зірок.
Додаткові спостереження, проведені з допомогою космічного телескопа Джеймса Вебба (JWST), підтвердили попередні результати. Прилад виявив надмірне випромінювання на довжині хвилі 7,7 мікрона, що відповідає яскравим спектральним лініям кисню та водню. Це є ще одним підтвердженням високої металічності галактики. Окрім того, було виявлено слабкі ультрафіолетові сигнали, які вказують на те, що близько 10% іонізуючих фотонів можуть виходити за межі системи. Цей процес вважається важливим для розуміння феномену ранньої реіонізації Всесвіту.
Отже, JADES-GS-z14-0 ставить під сумнів традиційні погляди на етапи формування галактик з протогалактик, які містять мало важких елементів. Її хімічна зрілість, досягнута всього через 300 мільйонів років після виникнення Всесвіту, змушує дослідників переглядати уявлення про швидкість і механізми космічної еволюції.
